以太坊升级带来了哪些变化？

大家好，我是超级元界。 以太坊自 2015 年问世以来一直很受欢迎，但最近其昂贵的交易费用和低可扩展性对复杂应用程序的执行产生了负面影响，用户对以太坊的改进要求越来越高。 以太坊 2.0 已经开发了一段时间，它是多年来对以太坊网络的最大改变，旨在解决当前基础设施的一些问题。 根据以太坊创始人 Vitalik 的说法，升级将加速以太坊区块链的功能并推动大规模采用。

那么什么是以太坊 2.0？

以太坊 2.0 不是一次性升级，而是将在未来几年内完成的一系列网络变革。 目前，以太坊仍然使用与比特币相同的 POW 工作量证明共识机制。 虽然这种机制是高度安全和去中心化的以太坊现在流通量，但它也有一些明显的缺陷。 在 POW 区块链中，矿工需要使用高算力来解决复杂的密码学问题，因此链上交易速度较慢。 此外，算力的竞争增加了功耗，这也是比特币遭到环保人士攻击的原因。

以太坊 2.0 将使用 POS 权益证明共识机制。 在这种机制下，验证者不使用计算能力来解决数学问题来验证交易，而是需要在智能合约中锁定区块链的原生加密货币。 然后网络通过分析几个因素随机选择验证者，包括股权规模和持续时间。 按照目前的计划，在今年 6 月以太坊网络与信标链合并后，验证者的数量将继续增长。

如果所有这一切都按计划进行，以太坊可能会解决其可扩展性问题，增加普通用户的可访问性并增强去中心化应用程序的功能。 以太坊的升级将带来这五个变化：

1.降低交易成本

高昂的 Gas 交易费是目前以太坊最大的问题。 Gas费是支付给矿工在验证交易时消耗算力的费用以太坊现在流通量，根据网络需求波动。 通常一旦交易需求很高，以太坊区块链就会被封锁。 在这种情况下，矿工会优先考虑 gas 价格较高的交易请求，从而推高整体 gas 交易费用。 随着以太坊转向 POS 权益证明机制，处理交易将变得更加容易，这将有效防止未处理的交易堵塞网络。

2.增加网络吞吐量

以太坊 2.0 升级的一部分包括分片的引入。 分片将区块链拆分成多条链，这些链可以独立于主链处理交易。 POW区块链记录的是一条完整链上的交易，比如比特币区块链，链上记录的是自2009年创世块被挖出以来的交易历史。 但是，一条链中可以处理的交易数量是有限制的。 比特币每秒只能做 7 笔交易，而以太坊的处理速度只有每秒 10-15 笔交易。

分片将在现有主链之上创建一个更新的链。 根据以太坊基金会的说法，分片会将以太坊区块链分成 64 条不同的链。 由于这些链可以用来验证交易，以太坊主网的负担会减轻，整个生态系统的吞​​吐量也会显着提高。

3.降低硬件要求

比特币的初衷是希望每个人都参与交易验证和记录系统，但是随着系统的变化，普通人参与网络验证的门槛变高了，挖矿难度的增加意味着需要投资昂贵的先进计算机来保证算力，现在以太坊也面临着同样的问题。 此外，节点必须拥有区块链记录的副本，这需要节点存储大约 4TB 的数据。 按照目前的市场价格，一台存储空间超过4TB的电脑成本大约在几千元左右，设备门槛高，不利于吸引更多有资质的验证者参与网络的保护和建设。

以太坊引入POS共识机制，意味着验证者不再需要拥有强大计算能力的先进设备，只需要服务器级别的设备即可验证交易。 分片将减少分配给存储以太坊区块链历史的磁盘空间。 由于以太坊未来会有64条分片链，验证者只需要保存其中一条分片的历史，占总数据的1/64。

4. 以太坊生态系统的扩展

除了用作支付结算系统外，以太坊的可编程性还可用于创建智能合约和去中心化应用程序 (dApp)，为 NFT 和 DeFi 等行业提供动力。 以太坊 EVM 就像一台超级计算机，运行在以太坊网络中的不同计算机（节点）上。 EVM 存储执行智能合约并允许用户与 dApp 交互的代码。

尽管 EVM 大大提高了以太坊的网络能力，但近年来由于生态系统压力越来越大，其实用性有所下降。 与 2015 年以太坊刚刚诞生时相比，其网络上运行的 dApp 数量已经非常庞大，包括游戏（Axie Infinity、CryptoKitties）、DeFi 协议（Uniswap、Yearn）和 DAO（MakerDAO）等。

5.减少碳足迹

以太坊转向 POS 权益证明共识机制将降低功耗并减少对环境的负面影响。 事实上，比特币和以太坊 1.0 等 PoW 工作量证明的能源密集型特性已经引起了环保人士和监管机构的关注。 根据以太坊官方博客的预测，POS 将使以太坊的功耗降低 90-95%。 此外，其他扩展解决方案（例如汇总和分片）也将通过扩展网络的规模经济来降低交易的总体能源成本。

以太坊2.0能否成功还不得而知，但以太坊2.0的升级带来的诸多变化和整体迹象还是比较积极的。 如果升级成功实施，将彻底改变以太坊的基本面。 凭借更低的 gas 费用、更高的可访问性和更好的用户体验，以太坊很可能成为区块链技术领域的领导者。