以太坊和区块链2.0是什么关系？

以太坊2.0，简单理解就是重大的技术和功能升级，会给以太坊网络带来巨大的性能提醒，也将真正抛弃PoW共识机制。Ethereum2.0 是计划中的以太坊替代方案。随着DeFi等项目的快速升温，以太坊上的交易量持续飙升，使得交易费用不断攀升，交易时间不断增加。总的来说，目前的以太坊1.0已经难以满足用户的需求和发展需求。

以太坊2.0的设计目的：让它更简洁，即使影响了一些效率；在主网络被分区并且大多数节点离线时保持活动状态；选择对量子计算有抵抗力的组件或将来要替换的对量子计算有抵抗力的组件；使用加密技术让验证者在单位时间内参与更多的区块；使任何消费级个人计算机都可以参与分片。

目前，区块链2.0的最终形态尚未最终确定。以太坊2.0的关键技术，鉴于区块链的不变性和漏洞的巨大影响，以太坊1.0到2.0的过渡将分阶段进行。

Phase 0：Beacon Chain，引入了“Beacon Chain”，这是一条全新的区块链，在以太坊2.0中占据核心地位。该链的功能之一是允许验证者参与到 Staking 系统中，取代矿工的角色，成为链的建设者。另一个功能是存储分片状态的索引。ETH2.0 设计者希望信标链能够成为 ETH2.0 生态系统的核心，成为其他分片安全和验证的根源。部署信标链后，PoW/PoS 混合机制 Casper the Friendly Finality Gadget (Casper FFG) 将用于权益证明。

阶段 1：分片，旨在就分片链的内容达成共识，而不是其意义。换言之以太坊2.0对挖矿的影响，这是对分片结构的“试运行”，而不是试图利用分片进行扩容。分片的目的是在节点之间划分分片的状态信息，而不需要任何节点同时拥有网络的全貌。验证器不会验证所有分片。相反，信标链将协调其他分片的验证，所有验证者将进行信标链的验证。信标链将分片链视为没有结构或简单含义的比特集合。分片链还没有账户、资产或智能合约。分片验证器由信标链为每个时间段分片随机选择。它只是同意每个块的内容。分片中出现什么信息并不重要，只要所有委员会成员达成共识并定期更新分片上的信标链即可。

第二阶段：智能合约，将带来类似于我们熟悉的以太坊的系统。阶段 2 发布后，分片链从简单的数据容器转变为结构化的链状态。每个分片将基于 eWASM，或简称 EVM2，并管理一个虚拟机。在这个阶段，EVM2 将支持我们熟悉的账户、合约、状态和其他抽象。但是，大量的幕后更改可能会破坏大多数现有工具。幸运的是，eWASM 技术团队已经为 Solc 编译器、以太坊的开发和测试框架 Truffle 和 Ganache 做了一些基础工作。在第 2 阶段测试网之前或期间，我们能够看到这里移植的最常用工具以支持 EVM2。

第 3 阶段：链下状态存储以太坊2.0对挖矿的影响，我们将几乎完全跳过此阶段，以便更好地讨论智能合约。移动尽可能多的链下状态和尽可能少的链上状态。链上存储不需要存储整个状态，只需要存储一些状态信息和聚合器（聚合器是代表长数据列表的短数据）。用户将负责在链下存储完整的状态。

当用户与状态交互时，它会在交易中包含当前状态的证明。这样，运行验证器节点的资源需求将大大降低。今天出现了几种聚合器设计，具有不同的特性和性能特征，但没有做出具体的选择。在这个阶段，我们将停止使用链上通信进行用户协调，因为链不再能保证数据的可用性。在第三阶段，维护和获取链下状态将是限制 DApp 设计的关键因素之一。

第 4 阶段：智能合约分片，仍然存在不可逾越的问题。虽然 ETH2.0 合约和以太坊合约一样强大，但它必然绑定到一个分片上，永远无法与另一个分片上的一个合约直接交互。这是分片的直接结果，其目的是在不直接了解其他分片的情况下实现分片之间的状态划分。扩容是通过拆分状态并尽可能减少验证者的工作量来实现的。直接互动需要直接的知识储备。按照设计，分片对其他分片没有直接的了解。它仅通过与信标链的跨链通信了解其他分片。因此，当用户想要跨分片交互时，必须等待信标链。

Ethereum2.0 将是一个与 Ethereum1.0 完全不同的系统，Ethereum1.0 正在慢慢测试中。我们可以在以太坊2.0正式上线之前了解它的特点，从而更好的迎接新的区块链浪潮。