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以太坊:Layer2治表,ETH2.0治根

虽然比特币是开创区块链世界的开创者,区块链世界就此进入到“农耕时代”,但是以太坊才是真正将区块链世界推向一个新高度的主角,区块链也就此逐渐的进入到了“工业时代”。作为智能合约最早的实践者,无论是ETH代币还是世界计算机以太坊网络在行业内都有着举足轻重的地位。

智能合约时代后,ERC-20代币兴起,以太坊也成为了2017年的资产大爆发的主战场,虽然这件事本身有利有弊,但是从行业发展的角度来看更多的则是利大于弊。早期的基础,让以太坊有着极为优质的资产丰富度以及流动性,并且其也逐渐成为了DeFi早期的主战场。随着以太坊上交易量的飙升,以太坊的交易效率以及交易成本飙升,以太坊的扩容问题迫在眉睫。对于以太坊来说,Layer2的扩容方案是治本,相当于在以太坊边上架起另一座桥梁,而对于ETH2.0则是治根,相当于直接拓宽了桥的宽度,虽然ETH2.0的构建是一个缓慢且硕大的工程,但是ETH2.0已经进入到了第一阶段Phase 0信标链。

放大镜下的以太坊

从2013年开始,Vitalik Buterin 在最初的白皮书中首次将以太坊作为 “世界计算机” 概念证明,经过了两年多的开发以其筹备工作,以太坊网络在2015 年 7 月 30 日成功启动。以太坊的问世,早期目的则是在于扩展比特币的使用案例,并作为一个去中心化的世界计算机,显然从以ETH1.0向ETH2.0的迈进,并且Swarm存储模型的逐渐推进,以太坊网络也正在向早期的构想一步步迈进。

1.0版本的以太坊特点在于去中心化、无需授权、基于POW的安全性、开源、公开透明、伪匿名以及货币紧缩体系。以太坊的开创性在于,ETH代币是首个能够与智能合约深度联动的通证,ETH代币允许用户进行交易并作为结算筹码,同时可以储存价值,并且作为生态内的交易费用即GAS(以Wei作为最小单位)。智能合约、Solidity开发语言以及EVM虚拟机,作为以太坊极具开创性的特点,也给予了生态DAPP未来的繁荣奠定了基础。在这其中,ETH挖矿奖励也贯穿着以太坊生态发展的始终,并且成为了推动以太坊生态自发前进的一个主要动力,矿工通过打包用户的交易获取ETH奖励,随着以太坊网络交易量的飙升,以太坊矿工群体也与比特币矿工群体并列成为了POW矿工的两大势力。

区块链的不可能三角,一直被一些事实所印证,以太坊虽然能够保证系统的去中心化、安全性,但是相对而言可扩展性弊端逐渐的显露出来。

早在2017年的年底,加密猫定义了ERC-721标准的NFT资产,投资者对于加密猫游戏产生了强烈的市场反响,大量的交易使得以太坊系统内的交易量飙升,短期内交易量达到了近30万次,这也造成了以太坊网络的极度拥堵,很多的交易并未得到确认进而造成了以太坊网络GAS费的飙升。GAS费飙升的原因在于,以太坊矿工在打包交易时,会优先打包GAS费出价高的交易,也就是说当网络拥堵时GAS出价越高的交易者,得到优先打包的几率越大,这也是以太坊网络随着交易飙升而日渐拥堵以及昂贵的根源所在。

从2020年5月,DeFi板块TVL约为8.7亿美金,而在2021年5月则达到了830亿美金,一年的时间增长约100倍上下。转账频次上看,从2020 年开始整体转帐次数骤增,从历史最高记录2.5 亿笔(2018 年)增至3.45 亿笔,增幅为38%。而对于ERC 20 代币的转帐次数占比也从之前的35% 增至54%。从以太坊新增地址上看,从2019 年的8400 万增至2020 年的1.31 亿,增幅达56%。而对于以太坊上构建的合约,从2019 年的690 万增至1070 万,增幅达55%。

虽然以太坊DeFi生态繁荣,但是繁荣的背后则是拥堵不堪的网络,交易效率低下、手续费高昂。在2020年6月以后,日均gas 价格达到710 Gwei ,8月有所下降约为330Gwei,但是伴随着ETH价格的飙升一笔交易的成本一般都会高于6美金左右。而对于很多以太坊上中小型投资者而言,参与流动性挖矿频繁的与合约交互的成本有时甚至超过了收益。

以太坊的扩容其实已经在路上,一方面Layer2不断取得进展,并且以太坊上的诸多DeFi协议对于不同的Layer2方案进行站队,同时ETH2.0大大幕已经拉开。虽然V神曾说Layer2是目前阶段以太坊最好的扩容手段,并且即便ETH2.0到来Layer2也将与其共存,但是以太坊的最终面貌或者最能够延续以太坊理念的仍旧是ETH2.0。

Layer2,治表

Layer2板块被看做是在ETH2.0到来前,最为有效的扩容方式之一。整体而言,Layer2的扩容手段思路在于链下扩容,即将以太坊Layer1的计算以及操作放到链下进行,进而减少Layer1也就是主链的工作压力,提升主链的效率,所以从Layer2整体的思路模型上来看是以间接的形式来提升以太坊自身的效率。在理论上,Layer2普遍具有“无限扩容”的特性,通过增加计算能力使得其处理交易的效率大大提升。而用户想要使用Layer2方案进行交易,还需要将资产从Layer1转移至Layer2,交易结束后用户想要将资产派做其他用处还需要将资产从Layer2退出(提取)到Layer1。

而目前Layer2从方案上可以分为几大阵营,包括侧链、Plasma、 Rollup 、Validum。其中目前被业内看好的Rollup方案细化还可分为Optimistic Rollup(多轮交互的Arbitrum Rollup) 、ZK Rollup 、zkPorter 、starknet几个Layer2方案。

目前也有一些Layer2宣布主网上线比如Arbitrum,并且对于DEX板块的Uniswap、Bancor、DODO以及Sushiswap等表示将迁移至Arbitrum,钱包板块比如Imtoken也在第一时间宣布给予支持。

虽然Layer2体现出了一个在扩容上的优势,但是不同Layer2方案因为不同的设计,存在不同的弊端。

来源Matter Labs

比如Plasma(实际上他是一个侧链方案,但是也被列为了Layer2板块)虽然支持智能合约并且GAS费极低,但是Plasma交易数据并未保存到主链上,只能通过付出时间成本来获取安全性,资产退出周期高达7-14天。

再比如ZK Rollup以及Optimistic Rollup作为两种Rollup典型的方案代表,ZK Rollup不支持智能合约,相较于Plasma而言GAS费高,但是ZK Rollup资金从Layer2退出到Layer1只需要几分钟,并且享有Layer1主链同等的安全性。Optimistic Rollup则是支持智能合约,但是与Plasma类似,资产从Layer2退出至Layer1可能多达1周。

所以,可见对于Layer2方案虽然在理论上都能够起到对于以太坊Layer1的扩容作用,但是实际上他们各有优劣,对于不同特点的DeFi协议需要根据自身特点,进行站队匹配。同时,对于Layer2早期基础设施的配套可能不齐全,比如钱包、应用、配套工具的支持欠缺导致早期的体验欠佳,再比如很多DeFi协议迁移至Layer2的成本以及工作量,都是目前Layer2所面临的问题。那么整体而言,Layer2的确是一个以太坊的解决方案,但是其治表不治根,而以太坊最终的一个形态根治以太坊弊端的方式则是ETH2.0。

ETH2.0,治根

ETH2.0其实早就在以太坊生态进程的计划中了,他是以太坊整体进程的第四个阶段宁静,只不过对于ETH2.0何时上线并不确定。很多文章早期比如2018年介绍以太坊时,其共识机制多会以前期POW后期POS来进行表达,这也说明以太坊其实在早期就已经有了一个详细的规划,并且我们不难发现以太坊这个硕大的工程,其实始终在建设的过程中从未停下脚步。

总的来看,ETH2.0相对于ETH1.0而言是一个质的飞跃,区别于ETH1.0,ETH2.0将会包含64个分片共同处理链上交易,同时共识机制也将从POW转向POS。ETH1.0的主链将作为ETH2.0的第一个分片,也就说未来ETH2.0将存在64个主链,所以处理交易的效果可想而知。具体而言,ETH2.0会极大程度的提升传输容量,并降低交易成本。

总的来看,ETH2.0的进程将会分为三个阶段阶段0、阶段1以及阶段2。在阶段0,以太坊推出了信标链,并开启POS验证的测试,在阶段0验证者可以选择将ETH1.0的ETH代币转移至ETH2.0的信标链上参与测试,但是值得注意的是该转移在阶段一到来之前都是单向且无法取回的。可以预见,ETH2.0阶段0的诸多功能都是不完善的,比如转账等都不支持。

而在阶段一,以太坊将构建分片并将所有的分片链接到信标链上,POW机制的ETH1.0一次仅能处理一个交易,而拥有64个分片的ETH2.0理论上一次将能够处理64个交易。同时原有的POW将会与POS链进行合并,此前以太坊上的数据保留。这使得以太坊将变得并行性大增,同时可扩展。最终阶段二上线智能合约,ETH2.0正式上线,这也预示着ETH2.0生态正式起航。

在2020年11月初,以太坊2.0开启质押,规则为需要在12月1日前7天(即11月24日)至少有16384个验证者存款(每个验证者32枚ETH,总计524299枚ETH)。以太坊2.0的区块则将在达到这一门槛后(无论何时)7天触发创世。而在11月24日,以太坊2.0存款合约地址余额已达成启动以太坊2.0创世区块的最低要求,以太坊创世区块也在预定的12月1日被挖出。那么我们完全可以认为,从2020年12月1日起,ETH2.0的阶段0已经开始正式启动。从本质上看,ETH2.0重新构建了以太坊系统,并赋予了其高度可扩展已经并行性,而相较于Layer2来说ETH 2.0更为直接的根治了以太坊的弊端,以太坊为来构建DeFi生态也将展现出强有力的竞争优势。

POW到POS

ETH2.0的共识机制从POW转至POS,一方面在提升网络内验证效率上能够起到十分重要的作用,另一方面我们也能够看到其在早期设计的明智性以及有预见性。

早期的诸多公链,在共识机制上多以选择POW为主,POW的安全性毋庸置疑,但是POW整体而言饱受争议,比如高度消耗能源换来系统的正常运转,而能源的消耗也成为了其经济系统模型的一部分,无论是以太坊还是比特币等。

从能源过度浪费到气候变化导致的政策转向,都对于POW不太友好。比如近日国内以碳中和为目标,全力清除国内的POW矿场,包括火电、水电等能源挖矿。而算力集中,也同样是一种威胁,总之从环保的角度来看POW的时代可能逐渐的在走向凋零,而POS的时代貌似正在开启。所以对于ETH2.0的POS共识机制,早期的可预见性以及明智性值得肯定。

在效率上看,原有的POW共识机制的吞吐量在交易拥堵时会造成区块打包缓慢、Gas费过高等问题,这一点尤为体现在DeFi喷发时期的以太坊上,这一点每一个参与过的投资者都深有体会。整体而言,未来以太坊上也一定会出现一些现象级超级独角兽应用,这也是以太坊上开展商业应有的必要前提。POS共识机制配合ETH2.0分片以及Swarm的存储模式,以太坊有望成真正的世界计算机。

ETH2.0目前接受用户成为信标链上的验证者,用户通过发送至少32个ETH1.0代币,以1:1的方式质押成BETH(信标链以太币)后参与验证,而这个过程是单向不可逆的。此外由于当前第0阶段的信标链还没有转账功能,所以BETH不能在交易所交易。

相较于以往的POW共识机制,POS在成为验证门槛上似乎低了很多,并不需要布置矿机且此前Staking收益率达到了年化14%。而从整体参与阶段0的验证,对于普通投资者来讲也存在一定的门槛。比如在进行ETH代币从ETH1.0转向ETH2.0信标链,虽然不需要太高的技术功底,但是对于诸多投资者而言自建节点的步骤就较为繁琐(很多投资者流动性挖矿都难以独立完成)。而成为验证者后,节点的运维也面临一定的风险,比如电脑需要随时在线否则将会被惩罚造成损失,而当你的ETH Staking数量低于16个ETH时,将被踢出验证者队伍。

成为ETH2.0验证者,其实也不难

不过从目前市场来看,一些服务方能够给予用户提供一些ETH2.0质押的相关服务,即帮助用户降低将1.0的ETH质押到信标链上并成为验证者的门槛。在市面上,目前存在包括自建节点(上文提到的方式)、完全托管式方案、基于托管的质押池方案以及非托管方案。

相对而言,完全托管式方案更像以往的EOS节点矿池,以前为了支持EOS超级节点竞选,竞选候选人通常会通过一定的收益吸引用户前来Staking获取收益,同时竞选者本身获取选票,而ETH2.0验证的完全托管式方案也基本上是将ETH代币以Staking的形式给予托管方,托管方将代币拿到信标链去验证,投资者获取收益。而基于托管的质押池方案更多的融入了DeFi资金池的概念,本质上与完全托管式方案相似,不过受制于流动性等DeFi问题。综上而言,托管式的参与ETH2.0的质押,极大程度降低了参与门槛但是资产过于集中的风险暴露无遗。

而对于目前的非托管方案,整体看来更符合去中心化的理念。非托管方案中仅用户直接掌握两个密码即验证人密钥以及取款秘钥,其他角色并不出触碰,而钱包方以及第三方节点服务商帮助用户构建节点,同时第三方节点服务商帮助用户进行节点运维并收取一小部分运维费用,对比而言非托管方案的安全性以及可靠性更高。

比如目前IMTOKEN深度集成 InfStones 提供的非托管 Eth2 质押方案,并且IMTOKEN本身也支持ETH2的钱包管理。通过IMTOKEN ETH2质押入口,可以直接进行ETH2.0的质押,并由 InfStones进行节点的运维。 而对于该种方式,更为适合单笔质押超过32ETH,且对安全性要求较高的投资者。

其实从2020年DeFi盛行开始,去中心化世界的理念就开始深入人心,最为直接的模型则是在于投资者自己掌握私钥并直接掌管自己的资产。从目前的质押板块来看,其实行业完全没有脱离中心化模型,通过对于DeFi的参照,非托管式的质押方案其实更为符合当下DeFi时代去中心化的理念。对于诸多的大资金用户,其参与质押的容错率比较低,所以相对于小资金用户来讲其对于安全的要求也就更高,那么IMTOKEN提供的非托管式方案也更为可靠。

从行业的早期开始,IMTOKEN作为当下多链钱包中的早期布局者,是对于以太坊生态支持最好也是最为完善的一个。

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