极客矿业新闻可视化以太坊挖矿的未来之路

Posted 2021-05-03 聚合8分钟

这篇文章是关于通往未来以太矿场的道路。今天的Ethereum被eth2开发者称为“eth1”，也就是我们目前所了解和喜爱的PoW链；明天的以太矿场既不是eth1也不是eth2，而是以太坊:它集成了一系列在今天的eth1上部署PoS和切片的eth2工作。

我们来复习一下今天的以太坊Ethereum  (eth1):

今天的eth1链是如何工作的

在今天的以太坊中，当用户想要做某事(即“事务”)时，他们会将事务发送给挖矿者，然后挖矿者将事务打包成块，并将这些块添加到一个不断增长的区块链(eth1)。矿工运行PoW共识机制来决定谁将添加下一个区块。挖矿器还执行块中包含的事务，以确保这些事务是有效的。

P oS取代了PoW:验证器取 代了矿工，小型服务器取代了大量的采矿设备

PoW需要大量硬件设备来运行密集型操作，这导致了过度的能耗。在这里，我们不会像大多数密码货币批评家那样讨论能源浪费(比如“我们为什么要使用消耗某个国家能源的支付系统？”)，但如果我们能绝对少消耗一千瓦时(千瓦小时)去做一件事，那么确实存在能源浪费，要降低能耗。

所以这就把我们带到了PoS，用小服务器代替大量的采矿设备，用验证器代替矿工。

在Po S中，如果验证人不执行验证工作(图中的步骤2)，质押将被适当地丢失

那么，上图中的第二步(验证)是什么？验证者到底想验证什么？

我们可以把邰方的活动分为两部分： 共识层“哪个是正确的数据？ ”； 执行层“数据的意义是什么？ ”

共识层确保每个人都同意正确的数据。执行层实际上“解释”这些数据，使它们有意义。“数据”指的是与区块链的任何交互，例如部署智能合同、在交易所交易、发送支付等等.

区块链的核心是在供应链中引入新的区块。当添加新块时，在新块进入之前和之后的状态之间会发生状态转换。区块链的现状总结了所有以前区块的数据。

例如，如果当前状态维护记录爱丽丝和鲍勃的账户余额的账簿，并且新的区块包含鲍勃向爱丽丝支付10个硬币的交易，则在新的区块被添加到区块链之后，该状态将记录新的余额信息。添加新数据块后，它将更改当前状态(例如，更新爱丽丝和鲍勃的余额)或创建新状态(例如，部署智能合同或将卡罗尔添加到账簿中.).

根据Ethereum计划，第一步是将共识与实施脱钩；第二步是用PoS共识取代PoS共识

根据我们的计划，Rollups和eth2工作的总体要点是处理上图中的第一步，即分离共识和执行。那么，这方面有什么进展呢？

第一步已经完成！

自2020年12月以来，我们有两个区块链并行运行(见上文):

顶部是PoS共识链(即信标链)

下面是可靠的PoW共识执行链(eth1链)

这两条链并行运行，但它们会相互“通信”，当然，它们目前是单向的.

如何做一个验证人？

要成为PoS共识链(即信标链)的验证者，用户需要在部署在PoS共识执行链(即eth1)上的存款合同中锁定32 ETH，质押将自动转移到PoS共识链。一旦验证者被激活，你就可以开始验证(PoS共识链)并获得奖励。

合并后信标链(紫色)为共识链，切换到PoS共识的eth1链(红色)为 执行链。 合并什么时候实现？ 可能在2021年实现.

预计这种单向的“沟通”不会持续很久。合并这两个链将永久连接PoS一致性链(信标链)和PoS一致性执行链(eth1)之间的间隙，从而允许验证者为执行层生成块(即合并后eth1链切换到PoS一致性)。因此，合并后，我们将有两条链：

相同的PoS共识链(即信标链)

基于PoS的执行链(即eth1链转换为PoS共识)

合并后，PoS共识链(信标链)的核查员将最终能够赎回和提取他们的收入和存款，并将其送回PoS执行链(eth1)。

所有这些使我们从PoW环境转向完全合格的PoS环境！但是需要注意的是，这个链的带宽——此时并没有增加，这是分片的目标。在此之前，当我们只有一个执行链(也就是eth1链)的时候，我们来讨论一下如何用其他方式扩展执行。

扩张计划：1。将执行转移到链上；2.将数据提交给链。

汇总是许多可用的扩展解决方案之一，但从协议设计的角度来看，它可能提供了最佳的折衷解决方案。Rollups的思路很简单：通过在链上提交重建状态转移执行所需的数据，对状态转移进行综合处理，将执行转移到链上。如果有人不同意执行结果，或者有人第一时间忘记执行，那么数据就在那里等着大家去处理。卷起不需要许可证！

更准确地说，在Rollups中，执行所需的数据(事务输入)与其载体(事务)是分离的，这些数据是以节省空间的方式“绑定”的。同时，Rollups在执行链(eth1链)之外运行，提交数据并执行它。见下图：

现在eth1链的扩展正在进行，Rollups已经部署，其他扩展方案正在开发中。

想要“使用某个汇总链”的用户需要在执行链(eth1)中的汇总的合同中存储一些资产，然后用户可以在汇总上做一些事情，例如使用自己的资产与汇总链中的其他资产进行交易。一旦用户完成了他想要做的事情，他就可以将资产从汇总中提取到执行链中。就是这样！

卷起还有什么其他选择吗？如果我们没有这些Rollps链并行运行(上图黄色链)，但是有很多执行链并行运行(上图红色链)会怎么样？例如，如果eth1链被“复制”，并与其他几个复制链并行运行，会怎么样？

问题是如何处理几个并行执行链。如果一个执行链想知道另一个执行链发生了什么，怎么做？这是分片遇到的棘手问题(注意：所谓的跨分片通信问题)。

你可能会说，“卷起几乎有同样的问题！”事实上，确实如此。当您想要与一个汇总链中的另一个汇总链进行交互时，会出现同样棘手的问题(即跨汇总沟通问题)。但关键是目前有好几个Rollup的设计，针对这个问题的解决空间很广，还没有进行很大程度的探索。所以，在把某个方案放到协议层之前，为什么不先通过Rollups开始测试呢？

这就把我们带到了以上卷为中心的以太坊路线图。

以汇总为中心的eth2:使用切片保存汇总发布的数据

你听说过街区空间稀缺吗？Rollups需要发布数据，eth1的块空间稀缺！而且如上所述，很难跨片。因此，为什么不使用分片来保存Rollups需要发布的数据呢？在64个片段链的帮助下，它可以带来比当前可用带宽多64倍的带宽，而且可能更多，因为一个片段块可以容纳比当前eth1块更多的数据。

需要强调的是，这并不意味着切片层的执行功能将永远被排除。目前，以Rollup为中心的Ethereum路线图是一种短期到中期的方式，例如直到找到更好的加密原语，以确保正确地将执行划分为多个链(注意：实现了可执行碎片化)。这一切都很有魅力，应该能让很多人忙碌很久。与此同时，卷起是解决方案。

每一个Rollup链都是自己的“执行 环境”:如何轻松地移向/移出Rollup？ 我们可以进行交叉汇总操作吗？ Rollups应该如何处理拥堵？

这方面还有很多工作要做！首先，我们不要忘记合并和数据碎片化是非常复杂的任务，目前有很多团队在做其中一个或者两个。甚至在Rollup方面，还有一些非常有趣的问题需要讨论，以下只是其中的一部分：

如何实现用户向上卷的大规模迁移或从上卷移回链，这是一个很酷的概念。如果你有足够的公共交通让你在1层(eth1)和2层(Rollps)之间来回，为什么还要自己开车来回？经济机制是什么？

如果您想在附近的汇总链中做一些事情，因为该汇总中有一些您在汇总中没有的酷东西，您应该做什么？您是否必须从当前汇总转移到第1层，然后从第1层转移到相邻的汇总？这似乎相当不划算。

对于目前的连锁经营来说，Rollups是一个巨大的带宽提升，这是毋庸置疑的。然而，卷起并不是用户期望的无限高速公路。在Rollups里，还是有很多人想做很多事情，有时候是同时发生的！因此，为解决拥堵问题，将会诞生Rollups，但与受Layer1协议(EIP-1559即将实施)保护的拥堵市场不同，Rollups有更多的设计空间可以探索。

当谈到拥塞时，它是更具体的协议，但我们也将看到EIP-1559扮演交通警察的角色，以调节每个数据片上释放的数据量，以确保验证者可以处理这些数据量。如果你认为EIP-1559机制在一条链(eth1)上很酷，那么当64条片段链同时运行该机制时，它会更酷。那么，Rollups应该在哪里发布数据呢？是否仅在单个切片上发布数据，以便只能在该切片上获取数据？还是发表在多个切片上，从而受益于切片的有计划的交错？其中，分片交错出块 (shard staggering) 是 Vitalik 最近提出的想法，即所有分片轮流出块，这样 Layer2 项目 (如 Rollups) 在发布数据时，距离一个新区块的时间间隔不会超过几百毫秒，这对于需要快速敲定的应用来说是理想选择。

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