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以太坊2.0上线后，波卡要凉了？ | ETH 2.0 与 Polkadot

imtoken安卓怎么下载 2023-11-29 05:07:59

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以太坊2.0的升级一直备受关注。以太坊计划在 2022 年第二季度从工作量证明（PoW）切换到权益证明（PoS），并于近期调整了升级路线。

有言论认为，以太坊成功升级到2.0后，以太坊现存的问题将得到彻底解决，届时波卡将没有翻身的机会。那么是这样吗？

以太坊 2.0 和 Polkadot 确实有一些相似之处，比如都采用分片技术，都采用 PoS 共识，都随机分配验证者等等。本文将结合以太坊最新的升级路线图，对比一下以太坊2.0与波卡的异同，以及各自的发展进展。

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注：从去年年底开始，以太坊基金会表示将停止使用“以太坊2.0”一词，而是分别使用“共识层”和“执行层”来代表以太坊2.0和现有的以太坊主网。但是为了方便大家的理解，我们在本文中仍然使用“以太坊2.0”这个名称。

1.设计目标

在开始具体对比之前，我们先了解一下以太坊和波卡的设计目标，这可能是两者最大的区别。

以太坊旨在成为智能合约执行的平台。以太坊的创新性毋庸置疑以太坊2.0挖矿，开创了面向应用的区块链新赛道。然而，以太坊的局限性很快凸显出来——网络拥堵、节点运行成本高昂、PoW 消耗大量能源等。自 2014 年以来，以太坊社区一直在寻求解决这些问题的方法，并走上了漫长的升级之路。

因此，以太坊 2.0 仍然是一个智能合约平台，但它会变得更具扩展性、更安全、更可持续。

Polkadot 的目标是成为第 0 层（Layer 0）区块链，帮助每个人创建区块链，为这些区块链提供共享安全性，并让它们可以轻松地跨链交互。

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2、分片法

以太坊 2.0 和 Polkadot 都选择了分片来提高可扩展性。不同之处在于状态转换函数，这是管理区块链如何改变每个块状态的规则。

以太坊 2.0 的主链被称为“信标链”。每个分片是一条带有eWasm接口的链，共有64个分片。每个分片都有相同的状态转换函数，为智能合约执行提供接口。合同存在于单个分片上（并且可以在分片之间发送异步消息），因此可以通过并行执行分片来扩展。

然而，以太坊的分片还处于概念阶段，社区还在讨论未来的分片方案。以太坊官网最新版本提到，可以考虑只将分片链作为数据层，只向网络提供额外的数据，不处理交易或智能合约，或者只做分片处理的一部分合同。

在波卡网络中，主链称为“中继链”，分片称为“平行链”。每条中继链预计支持 100 条平行链。最重要的区别在于，Polkadot 使用 Wasm 作为元协议，因此平行链不像 eWasm 那样局限于单一接口，而是可以定义自己的逻辑和接口，只需提供自己的状态转换函数给中继链验证者即可执行它。换句话说，平行链的开发者可以自由定义自己的链如何改变状态的规则。你可以用任何你喜欢的语言编写任何计算机程序，只要它可以编译成 WebAssembly。应用程序可以存在于平行链中，也可以跨平行链部署。

总的来说，以太坊 2.0 的分片使得原有的以太坊模型更具可扩展性，可以处理更多的智能合约交易。 Polkadot 的分片不仅限于智能合约。每条平行链都可以做成一条完全不同的链。例如，一条平行链可以是类似以太坊的智能合约链，另一条平行链可以是DeFi应用。链，另一个可以专注于 NFT 的平行链。

举个可能不太恰当的例子，以太坊2.0的分片就是一个员工做不完的任务太多了，就分给N个实习生，但是能干的还是有的。波卡的分片有不同的业务部门以太坊2.0挖矿，如销售部、市场部、技术部。每个部门负责自己擅长的业务。

3. 共识机制

以太坊 2.0 和 Polkadot 都使用混合共识模型，即使用不同的协议来管理区块生成和区块终结性（fanality）。此外，两种区块生成协议都随机分配验证者，两种终止协议都可以在一轮中终止一批区块。

两者的区别主要在于区块最终确定时间和每个分片所需的验证者数量。

以太坊 2.0 的终结协议 Casper FFG 以时间段（epoch）为基础终止区块，每 6 分钟（最多 12 分钟）终止一批区块。相比之下，Polkadot 的终结协议 GRANDPA 根据可用性终止区块，预计一批区块将在 12-60 秒内结束。

以太坊 2.0 的每个分片都需要大量的验证者来提供有效性保证。 Polkadot 通过为系统中的所有验证器分配纠删码来克服这个问题，这允许任何人重构一个平行链块并验证其有效性，从而使 Polkadot 使用更少的验证器来提供强大的有效性保证。

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4. Staking机制

以太坊2.0采用权益证明（PoS）机制，每轮验证周期（epoch）打包32个区块。每个时期奖励验证者一次（估计 6.5 分钟）。信标链将验证者随机分成多个委员会（committees），并在验证过程中分配给特定的分片区块。为了提供有效性保证，ETH 2.0 需要大量的验证者。为了使网络正常运行，每个分片至少需要 256 个验证者才能在一个 epoch 内完成所有分片的最终确定，因此 64 个分片需要 26384 个验证者。

Polkadot 采用提名权益证明（Proof of Interest）机制，即一些持有人（提名人）通过质押的方式提名验证人，这样他们就可以分享区块奖励，而无需自己运行验证人。使用 NPoS 机制可以让 Polkadot 拥有更少的验证者。每个平行链只需要大约 10 个验证者，因此 100 个平行链只需要 1000 个验证者。虽然平行链还不到 100 条，但 Polkadot 已经提前上线，帮助提高节点的去中心化程度。

5.治理

以太坊 2.0 仍然没有解决治理问题。目前以太坊主要依靠链下治理，如Github讨论、开发者大会、以太坊魔术师论坛讨论等。

Polkadot 采用。提出提案的渠道有很多，比如链上议会、技术委员会或公众。所有的提案都需要通过公众投票来实施，投票权掌握在代币持有者手中。投票通过后，议案将在链上自主执行。从链上如何分配国库资金，到修改链底层代码，都是通过链上的治理流程来决定和执行的。

六、升级方法

以太坊 2.0 的升级方式仍然依赖于传统的硬分叉，需要验证者升级他们的节点来实现协议的改变。

Polkadot 使用 Wasm 元协议在没有硬分叉的情况下升级链。

七、进度

以太坊2.0的升级是一个分阶段进行的大工程。原计划2022年完成升级，近期以太坊更新了升级路线。考虑到“Rollups 等双层网络方案在一定程度上缓解了可扩展性问题”，以太坊降低了分片的优先级，专注于从 PoW 到 PoS 的过渡。最新的以太坊升级路径包括三个阶段：

信标链：信标链为以太坊增加质押，为未来的升级打下基础。信标链已于2020年12月1日上线。