十分钟搞懂以太坊2.0升级相关概念

什么是第一层？

按照以太坊官网的说法，Layer1是区块链的基础网络，而以太坊和比特币都属于Layer1区块链网络，因为它们是其Layer2网络的基准（Fondation）。 所以通常我们听到主网或者以太坊等，其实就是Layer1；

什么是区块链不可能三角？

三角拼图的要点：

以太坊之所以需要升级以太坊走势十年K线，之所以有二层网络，从源头上追溯，就是因为“区块链不可能三角”这个核心问题。

其实官网也说了，如果要解决以太坊的问题，有一个很简单的办法，就是让它去中心化，但是去中心化是区块链理论难题的核心部分，如果成为中心因此，我们今天不讨论这个问题。

许多 Layer 1 网络在早期只能选择去中心化和安全性的三分之二组合。 这种可扩展性的牺牲会导致什么问题？ Layer 1 主网运行时，前期问题可能不是特别突出。 当 Dapp 数量不断增加，用户数量不断增加时，Layer 1 的问题就不会继续出现以太坊走势十年K线，逐渐成为不得不面对和解决的事情。

这就是以太坊升级的由来，也是以太坊升级这么难的原因。 这是所有公链的通病。

以太坊 Layer 1 会有什么问题？

有三个众所周知的问题需要解决，而这三个问题归根结底是由于可扩展性问题。

这三个问题并不是独立存在的，以太坊已经达到了网络目前的容量，每天交易量超过一万笔，每笔交易的需求量都非常大。 以太坊日益增长的应用和用户需求导致 Gas 费用急剧增加。 因此，对扩展解决方案的需求也在增加。

可扩展性的主要目标是在不牺牲去中心化或安全性的情况下提高交易速度（更快的最终性）和交易吞吐量（每秒更高的交易量）。

以太坊社区的坚定立场不会为了扩容而牺牲去中心化和安全性。 （其实这也没有办法，当然不能放弃，否则就叫区块链）。

针对不可能三角带来的诸多问题，很多公链项目都在努力解决。 汇总信息如下：

什么是第 2 层？

其实前面也提到了Layer 2是一个折衷方案。 它将Layer 1网络的交易分批打包到Layer 2进行确认。 在减轻 Layer 1 压力的同时，还可以提高网络吞吐量，降低 Gas 费用。 同时，确认后将交易以继承Layer1安全属性的方式发回Layer1。

目前流行的以太坊第 2 层网络类型如下：

以太坊 Layer 2 上也有很多应用，例如：

什么是以太坊 2.0？

升级后的第 1 层以太坊称为以太坊 2.0。 其实这个过程极其复杂，后面会简单介绍过程。

以太坊2.0的升级目标或愿景：

ETH2.0升级的三大环节：

从上图我们其实可以看出以太坊的升级是分三步进行的。

首先是信标链（Beacon Chain）。 它与以太坊 Layer 1 的不同之处在于它有一个新的基于 POS 的共识引擎，它将终结 POW 的工作量证明挖矿方式。 POS权益证明比POW共识效率更高，同时也解决了POW共识下的电费问题。 对POW和POS感兴趣的同学可以自行了解一下。 Beacon Chian 目前处于 Live 状态，为即将到来的扩容升级（如分片）做重要的前期准备。

然后就是Merge，也就是我们经常听到的合并链接。 合并的对象是以太坊目前的Layer1主网和Beacon基于权益证明的系统的合并。 这将标志着以太坊工作量证明的结束，以及向权益证明的过渡。 合并是为未来的分片扩展打下基础。 合并带来的好处其实就是权益证明带来的好处，会减少以太坊能源消耗约99.95%。 目前的计划是在 2022 年第三季度完成 Merge 操作。

最后是分片。 分片是水平拆分数据库以分散负载的过程。 就以太坊而言，分片将与 L2 汇总协同工作，分担处理整个网络汇总所需的大量数据的负担。 这将继续减少网络拥塞，同时增加每秒的交易量。 分片计划于 2024 年完成。