以太坊2.0的staking与分片：从比特币到以太坊的区块链演进与启示

以太坊状态定义

以太坊一直保存着全局持久数据，这就是以太坊的“状态”。它包含着账户信息，也包含着交易，还包含着智能合约状态和令牌余额等。这些数据对以太坊网络非常重要，是整个生态运行的基础。比如，账户信息能决定用户资产的归属以及资产的转移情况，智能合约状态则与各类应用的执行情况紧密相关。

Eth2改进架构

以太坊 2.0 实施了诸多改进，能够突破当前以太坊链的部分规则。新的变化将依托于 Eth2 链来构建，而现有的链会在新系统中实现“插入分片”这一操作。这样做有着显著的好处，Eth2 无需对现有的网络进行繁杂的升级，原有的网络依然可以正常运转，同时还能够享受到新系统所带来的优势。

PoW发行难题

以太坊中降低 PoW 发行存在困难，原因在于这可能会给供应链安全带来未曾预料到的副作用。而比特币在这方面的问题相对而言比较小，其大部分矿业回报的变化在长期是能够被预测的。这表明两种加密货币在机制上有着不同之处，并且对它们各自的发展路径产生了影响。

费用使用情况

用户通常在 EIP1559 方面需支付的费用不多。不过，以太坊 2.0 有多个分片，它对总费用的使用和燃烧情况或许会比现在的以太坊更甚。一次性 gas 费用支付能让数据在以太坊区块链上长久保存，可同时也会导致状态无限制增长，很多数据可能会变得难以运用。

状态膨胀问题

以太坊存在一种状态，这种状态表现为存储大小在增加，也就是存在“膨胀”现象。此现象使得节点需要更多的存储空间，或者需要更好的硬件。同时，这种状态“膨胀”与网络年龄呈线性关系。从长远来看，这对运行以太坊节点的人群范围产生了限制作用。每当区块 gas 限制增加时，状态增长的问题会变得更为严重。

无状态目标实现

ETH2 的目标是实现无状态的状态。如此一来，轻节点能够验证所有事务以及部分状态内容，且无需持有实际状态。无状态这一特性使得轻量级客户机可以以多种形式存在，还能让节点更易被访问。当验证器切换分片时，只需表示数据的二进制 merkle 树即可，无需下载整个分片的状态。

数据增长趋势

分片越多，状态就会一直增长且没有尽头。有些服务会鼓励把所有分片链的状态和数据都保留下来，还能准确交付，而不考虑成本。这对以太坊在数据存储和处理能力方面提出了更高要求。

账户管理转变

用户管理账户的处理不再具备以太坊当前所拥有的那种清晰界定的操作特性。这意味着以太坊在后续的发展进程中，会对账户管理实施变革，其目的是要适应新的发展需求。

开发语言选择

在以太坊的开发过程中，主要使用的语言包括 Solidity 以及 Vyper。Solidity 具备它自身的特点，Vyper 也具备它自身的特点。这两种语言都能够很好地契合开发生态系统的需求。开发者能够根据项目的需求去选择恰当的语言。

状态转换规则

链不应该将自身的状态转换规则强加给他人，执行需要更加开放。如今的 EVM 会被复制到 eWASM 的执行环境（EE）里，这样做是为了保持对当前生态系统的支持。

EVM影响

ETH1 上的每个 Dapp 设计都要把 EVM 考虑周全，因为 EVM 的各种限制会对整个系统造成影响。这提醒开发者在以太坊生态里搭建应用时，必须重视 EVM 带来的约束。

各位读者，你认为以太坊 2.0 实现无状态目标之后，能否完全解决当下存在的状态膨胀问题？欢迎前往评论区发表你的看法，同时也不要忘了给本文点赞以及分享。