雄心背后，谁在构建以太坊2.0？

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以太坊的路线图雄心勃勃。在上一篇文章

《一文概览以太坊2.0》

中，我们描述了以太坊2.0的愿景。

总结而言，以太坊2.0整合了以下关键项目：

权益证明（信标链，Casper FFG）

分片技术

eWASM

这一愿景一旦实现，以太坊2.0不仅能够支持巨大的链上交易吞吐，还能在去中心化和安全性之间取得更好的平衡。有了这个基础，以太坊有可能成为：

世界级价值转移的关键基础设施

新经济体系的平台

全球合作的中心

以太坊2.0不是某家公司专属的开发品，相反，它是多层面去中心化的。

关于这种去中心化，Vitalik总结得很精辟：

区块链兼具政治去中心化（没有人控制它们）以及架构去中心化（没有基础设施中心故障点），但是它们的逻辑是中心化的（有一个共同商定的状态。并且从整体来看，整个系统就像是一台单一的计算机）。

——Vitalik Buterin《去中心化的意义》

（https://medium.com/@VitalikButerin/the-meaning-of-decentralization-a0c92b76a274）

此外，以太坊在操作上也是去中心化的（不存在某个单一的实体负责保持区块链的运行）。

因此，如果没人控制以太坊，那么以太坊2.0是如何构建的呢？

这正是以太坊引人入胜的方面之一。其内在的有机质有望在扩大人类组织规模的同时保留纯粹的包容。

以太坊协议描述了产生以太坊区块链所必需的交互作用。这是一个庞大的开源项目。由研究者和实施者组成的大型社区提出想法、讨论、改进和实现以太坊协议。以太坊基金会在这一过程中具有一定的影响力，基金会中有一些受到高度重视的研究者和实施者，但最终的决策还是由社区通过共识来做出决定。

用来运行以太坊的软件称为客户端或节点。以太坊客户端有很多不同的实现版本，且由不同的软件开发团队进行编写（都是开源的）。

以太坊开发：

除客户端以外，以太坊还有一个完整的开源软件项目生态系统，这个系统致力于构建以太坊不同层面，使以太坊更加完善。

其中包括：

智能合约语言（Solidity，Vyper）

RPC库（web3js，ethers，Nethereum）

开发工具（truffle，ganache，solc，solium）

好啦，介绍完背景，我们开始进入正题。

研究

目前有许多正在进行的研究课题，我们需要把这些课题有效整合以确保以太坊2.0的运作。这些课题在以太坊研究网站（https://ethresear.ch/）都有公开的文档以及讨论内容。研究人员和软件开发人员都可以查询或评论这些提案。

这些研究课题包括：

聚合签名

随机数生成

分叉选择

数据可用性

轻客户端支持

P2P通信

跨分片通信 & 状态/执行分离

这些课题有一部分已经能够实现，但仍有相当一部分处于早期阶段，需要更多时间来敲定。

参考实现

一旦研究课题成熟，它们将会被合并为实施团队用于开发以太坊2.0客户端的规范（链接：https://notes.ethereum.org/s/Syj3QZSxm）。

为了帮助实现这一目标，以太坊基金会正在开发基于Python的参考实现（链接：https://github.com/ethereum/beacon_chain）客户端。他们还提供有价值的社区支持（链接：https://gitter.im/ethereum/sharding）来帮助实施团队，以太访2.0实施者电话会议（链接：https://github.com/ethresearch/eth2.0-pm）每两周进行一次以追踪进度、回答问题，并就常见问题达成共识。

信标链/分片客户端

以下团队正在研究或开发信标链/分片客户端：

Prysm--由Prysmatic Labs基于Go语言开发，他们每两周都会对最新的进展进行一次精彩的更新。

Lighthouse--由Sigma Prime基于Rust开发。

Nimbus--由Status基于Nim开发。

Lodestar--由Chain Safe Systems基于JavaScript开发。

Harmony--由Ether Camp基于Java开发。

Pantheon--由ConsenSys的协议工程小组PegaSys基于Java开发。该团队专注于解决以太坊的关键挑战，包括公有链和私有链的可扩展性和隐私问题。

Trinity--由（Piper Merriam领导的）Trinity团队基于Python开发。

团队在实施以太坊2.0规范方面的进展各不相同。在这一阶段，所有团队都共同致力于构建信标链客户端，这是以太坊2.0愿景的核心。

到目前为止，已经进行的信标链工作包括：

信标链状态数据结构及持久化

单一区块状态转换

分叉选择实施

验证者改组

区块提议者角色

数据结构序列化

P2P协议

还有一个正在讨论的重要进程，那就是：确定一种对测试用例进行编码的通用测试语言，从而使研究人员能够定义一组具有预期结果的测试，每个团队都可以使用这些结果以根据规范来验证其实现，从而在不同的团队之间提供一致性。

eWASM

eWASM不是特定于以太坊2.0的方法。eWASM团队在这一项目的开发已经有相当一段时间，它主要专注于解决与当前EVM的兼容性。 eWASM团队正在对新方法的结果进行评估，但关于“如何有效执行”的研究还处于早期阶段。

此外，新的以太坊2.0分片系统很可能会使用延迟执行模型，而当前EVM区块链在处理交易时采用的是“立即执行智能合约代码”的策略。

在新的以太坊2.0分片系统中：

分片将只负责交易排序和存储数据

覆盖的执行过程负责读取交易，执行代码以及写回结果

执行覆盖可能是构建于顶部的第2层进程，不再合并到区块链中。

总结

以太坊汇聚了众多优秀而杰出的人们的心血。这些研究仍在继续，而信标链的开发也在稳步实现。

非常感谢Hsiao-Wei Wang（以太坊基金会）和Ben Edgington（PegaSys）的反馈。

Unitimes 特约作者

Darren Langley

Rocket Pool区块链高级开发者

https://medium.com/rocket-pool/ethereum-2-0-whos-building-it-54a735442e

翻译：喏呗尔

参考及注释：

1. 聚合签名：

链接：https://ethresear.ch/tags/signature-aggregation

2. 随机数生成：

链接：https://ethresear.ch/tags/random-number-generator

3. 分叉选择：

链接：https://ethresear.ch/t/immediate-message-driven-ghost-as-ffg-fork-choice-rule/2561

4. 数据可用性：

链接：https://ethresear.ch/tags/proofs-of-custody

5. 轻客户端支持：

链接：https://ethresear.ch/tags/stateless

6. P2P通信：

链接：https://ethresear.ch/tags/p2p

7. 跨分片通信和状态/执行分离：

链接：https://ethresear.ch/tags/cross-shard& https://ethresear.ch/tags/state-execution-separation

8. Prysm：

链接：https://github.com/prysmaticlabs/prysm

9. Prysmatic Labs：

链接：https://prysmaticlabs.com/

10. Lighthouse：

链接：https://github.com/sigp/lighthouse

11. Sigma Prime：

链接：https://sigmaprime.io/

12. Nimbus：

链接：https://github.com/status-im/nimbus

13. Status：

链接：https://status.im/

14. Nim：

链接：https://nim-lang.org/

15. Lodestar：

链接：https://github.com/ChainSafeSystems/lodestar_chain

16. Chain Safe Systems：

链接：https://chainsafe.io/

17. Harmony：

链接：https://github.com/ether-camp/ethereum-harmony

18. PegaSys：

链接：https://pegasys.tech/

19. Trinity：

链接：https://trinity.ethereum.org/

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