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以太坊2.0的2021年新征程：合并、分片与轻客户端
1492年，克里斯托弗·哥伦布以为他到达了东印度群岛，实际上他发现了一个令人惊叹的新世界。在历经艰辛旅程后，有时停下来盘点并重新规划，抓住新出现的机会，是明智之举。
2021年初的以太坊2.0（Eth2）就处于这样的阶段。年初，我们承诺推出Eth2信标链（Beacon Chain），最近我们实现了这一目标。这感觉就像一段漫长而艰难的旅程终于到达了终点。
但这仅仅是个开始。我们已经走得很远，现在可以看得更远。展望前方的道路，我们开始看到新的机会。
本文将重点介绍2021年以太坊2.0的三重路线图：Eth1与Eth2的"合并"、分片技术以及轻客户端。这三个方面将并行推进。
信标链：以太坊未来的基石
信标链是12月1日上线的，我称之为"权益证明的证明"。它是以太坊2.0项目最具挑战性的成果，尽管目前除了自身运行外功能有限，但它证明了用这种方式保护一个大规模分布式、全球性、无需许可的网络是可行且有效的。
自创世以来四周过去了，信标链运行状况非常好。它已经超越了所有其他权益证明系统。超过200万ETH（价值15亿美元）已存入合约，对应46000多个活跃验证者，还有20000个在排队等待加入。存款速度没有放缓的迹象，很快将有2%的ETH总量锁定在存款合约中。
信标链的运行近乎完美，参与率保持在99%左右（这是网络健康的关键指标），没有任何问题或事故发生。过去两年半里，数百人参与了信标链的设计和开发。这是一个由以太坊基金会领导、众多客户端开发团队实现、大量贡献者支持的开放社区项目。
2021年以太坊2.0的三重路线图
一年前，以太坊2.0有一个清晰、线性的路线图。然而，随着Phase 2设计预计需要更长时间，以及尽快将Eth1合并到Eth2的压力增加，我们在Phase 1和Phase 2之间插入了一个Phase 1.5。
与此同时，一种全新的扩展范式"rollups"出现了。这是一种所谓的Layer 2技术，将大量计算和存储负担从区块链中移除，仅利用链的安全保障。rollups有不同的形式，技术虽然刚刚起步，但很可能在以太坊2.0完全交付之前就提供以太坊所需的大部分扩展性。
此外，无状态以太坊（stateless Ethereum）和有前途的新加密技术如Kate承诺也在考虑之列。所有这些发展使得原本整洁的三阶段路线图变得像蜘蛛网一样复杂。
但是，我们相信在完成信标链后，我们已经对未来的图景和2021年的进展有了清晰的把握。将rollups作为扩展性的核心支点，使我们能够解耦任务，并行推进下一阶段。
因此，2021年将是三管齐下的策略：Eth1与Eth2的"合并"、分片技术和轻客户端。在新的模型中，这些是独立但同步推进的任务。
1. 合并
合并是将Eth1从工作量证明（Proof of Work）转移到权益证明（Proof of Stake）的节点。目前最佳方案是将Eth1直接构建到现有的信标链中。Eth1不会成为最初设想的执行环境，甚至不是分片。相反，EVM将继续作为以太坊的核心引擎。这将使开发者和应用提供商的生活极其简单：几乎一切都保持不变，我们只是关闭挖矿。
2. 分片
分片（原Phase 1）已经定义得很好，接近可以在客户端中开始实现的阶段。在新的路线图下，分片的方法发生了变化。以前，分片既要负责数据排序，又要负责数据执行。现在，在rollups为中心的路线图下，分片只需要负责数据排序。Rollups需要大量数据，数据越多，它们运行得越快。
假设我的涡轮增压汽车可以说明rollups和分片如何结合来提升以太坊虚拟机（EVM）的性能。EVM已经被证明是强大而灵活的，但它缺乏加速所需的"氧气"：数据。Rollups通过压缩数据（就像燃料-空气混合物）并在压力下将其压入引擎，显著提高可用功率，就像汽车中的涡轮增压器或喷气发动机中的压缩机。分片就像在我们已经涡轮增压的引擎前面再加装64个压缩机：多级涡轮。Rollups和分片的收益是叠加的，提供了巨大的扩展性。
3. 轻客户端
第三个相对较小的任务是建立轻客户端基础设施。这使得不想运行整个系统的应用可以使用以太坊2.0。轻客户端将允许用户在不运行Eth2节点的情况下证明以太坊2.0中发生的事情，这在分片的情况下变得越来越重要。分片的重点就在于不是每个人都需要运行每个分片。
假设信标链继续平稳运行，2021年最初几周的任务就是将这三个工作流细化成可交付的计划。
结语
我能追溯到的最早提到的以太坊2.0来自大约六年半前。具有预见性的是，他开头就说："在过去的几个月里，我们改变了很多计划。"显然，情况一直如此！他最后说："我们要么解决扩展性和共识问题，要么在尝试中死去。"
信标链解决了共识问题。到2021年底，我们将知道是否解决了扩展性问题。你最好相信我们会成功，或者在尝试中死去——在这个不断变化的世界中，这是唯一不变的。
