以太坊 1.0 ~2.0

更新於 2024/09/24發佈於 2022/09/25閱讀時間約 5 分鐘

前言

2009年比特幣創世區塊產出，區塊鏈世界就此揭開序幕，並吸引了許多開發者關注，但比特幣網路上僅有轉帳比特幣的功能，應用較為單一且缺乏彈性。

2013年由Vitalik Buterin (a.k.a V神)首次提出以太坊的概念，Vitalik本身是比特幣社群的工程師，曾經提議希望比特幣平台也能有一套程式語言，讓人們在上面開發程式，但他的提議未被採用，於是他提出了以太坊來完成這項願景。))

以太坊創始人(Vitalik Buterin)（圖源：Google圖片）

以太坊於2015年啟動，是「下一代智能合約與去中心化應用平台」，即可以讓開發者在上面開發程式(智能合約)和應用服務(Dapps)的開源平台，底層運行技術和比特幣同為區塊鏈技術，故享有區塊鏈去中心化、透明性、不可篡改等特性。
以太坊是採用與比特幣相同的Proof-of-Work共識機制，透過礦工比拚算力來爭去記帳權，進而獲得以太幣作為獎勵。
以太坊的出現，向世界展示了在區塊鏈上開發複雜應用的可能性，現在以太坊上的應用可以說是五花八門(Ex: DeFi, GameFi, NFT等等)。
以太坊上的原生代幣為以太幣($ETH)，除了作為交易用途外，主要用來當作與智能合約互動的手續費，該手續費又稱燃料費(Gas Fee)。

以太坊1.0

以太坊Roadmap

以太坊1.0已經發展得非常成熟了，但存在著以下嚴重的問題:

目前以太坊每秒處理的交易數(TPS)為10~20筆，在用戶數量極其龐大的生態系下，這個速度是遠遠不夠的，當網路壅塞狀況出現，用戶為了讓交易快點記錄進區塊鏈，就會引發Gas War，這很顯然對一個生態系來說是非常不好的。

目前以太坊共識機制是PoW，礦工多為少數買得起礦機的人，所以算力較為集中，部分人控制網路的機率相對較高。

以太坊PoW的挖礦機制是非常耗能的，這很顯然不是一個永續的作法，再加上近期環保意識抬頭，PoW更難被人們所接受。

以太坊2.0升級完成，可有效解決以太坊1.0碰到的問題，透過分片技術增加擴展性，TPS可望達到10萬，再加上PoS共識機制，降低了成為驗證者的門檻，使得出塊節點增加，提升了去中心化程度，增加安全性。PoS並不用比拚算力耗費大量電力，故較為環保。

以太坊2.0架構圖

信標鏈示意圖

The Merge示意圖

分片鏈是獨立的區塊鏈，負責分擔鏈上待處理的資料，解決網路雍塞的狀況，而以太坊2.0規劃會有64條分片鏈，可以想成在升級前，車子只有一條路可行駛 (主鏈)，現在共有64條路可以分散車流，使得網路更加順暢。
分片鏈主要與信標鏈溝通，接收信標鏈的分發及指派，信標鏈會替分片鏈隨機分配驗證者，各分片鏈都由所分配的驗證者共同維護。
原以太坊區塊鏈，未來將成為其中一條分片鏈。
以太坊網路壅塞通常是造成Gas Fee過高的原因，故分片鏈的導入可使網路壅塞問題得到解決，進而使Gas Fee舒緩。

分片鏈示意圖