以太坊2.0，簡單的理解就是一次大的技術(shù)與特性的升級，它將給以太坊網(wǎng)絡(luò)帶來巨大的性能提醒，并且也將真正拋棄PoW共識機制。以太坊2.0是計劃中的以太坊替代方案。隨著DeFi等項目的迅速升溫，以太坊上交易量不斷激增，這使得交易費用不斷攀升，交易時間不斷加大?？偟膩碚f，現(xiàn)行的以太坊1.0已經(jīng)難以滿足用戶的使用需求和發(fā)展需求。

以太坊2.0的設(shè)計目的：使其更加簡潔，哪怕影響一些效率;當主要網(wǎng)絡(luò)分區(qū)以及大部分節(jié)點離線時仍能保持存活狀態(tài);選擇可以抵抗量子計算的組件或者使用日后可以替換為抗量子計算的組件;使用加密技術(shù)并使驗證者在單位時間里能夠參與更多的出塊;使任何消費級個人電腦也可以參與到分片的處理中。

目前區(qū)塊鏈2.0最終的形態(tài)還沒有定版，以太坊2.0的關(guān)鍵技術(shù)，鑒于區(qū)塊鏈的不可篡改及出現(xiàn)漏洞后影響巨大等特性，以太坊1.0到2.0的過渡期將分階段進行。

階段 0: 信標鏈，引入了“信標鏈”，信標鏈是一條全新的區(qū)塊鏈，并在以太坊2.0中占據(jù)核心位置。這條鏈承擔的一個職能是讓驗證者可以參與質(zhì)押系統(tǒng)、替代礦工的角色而成為鏈的構(gòu)建者。另一個職能是存儲分片狀態(tài)的索引。ETH2.0 設(shè)計者希望信標鏈能夠成為 ETH2.0生態(tài)系統(tǒng)的核心，成為其他分片的安全和驗證的根源。信標鏈部署完畢后，將使用 PoW/PoS混合機制的 Casper the Friendly Finality Gadget(Casper FFG)進行股權(quán)證明。

階段 1：分片，旨在就分片鏈的內(nèi)容達成共識，并非對其意義達成共識。換言之，這是一次對分片結(jié)構(gòu)的“試運行”，而不是嘗試使用分片進行擴容分片目的在于節(jié)點之間分割分片的狀態(tài)信息，而無需要求任何節(jié)點都同時具備網(wǎng)絡(luò)的全部圖景，驗證者不會驗證所有分片。相反，信標鏈將協(xié)調(diào)其他分片的驗證，所有驗證者將進行信標鏈的驗證。信標鏈將分片鏈視為沒有結(jié)構(gòu)或意義簡單的位集合。分片鏈尚未擁有賬戶、資產(chǎn)或智能合約。分片驗證者是由信標鏈為每個時間段的分片進行隨機選擇產(chǎn)生的。其僅僅對每個塊的內(nèi)容達成一致。在分片中出現(xiàn)什么信息并不重要，只要所有委員會成員達成共識，并定期更新分片上的信標鏈即可。

階段 2：智能合約，它會帶來一個與我們所熟悉的以太坊相似的系統(tǒng)。階段 2 一發(fā)布，分片鏈從簡單的數(shù)據(jù)容器過渡至結(jié)構(gòu)化的鏈狀態(tài)。每個分片將基于 eWASM，簡稱EVM2，管理一個虛擬機。在這個階段，EVM2 將支持我們熟悉的賬戶、合約、狀態(tài)以及其他抽象內(nèi)容。然而，大量的幕后更改可能會破壞大多數(shù)現(xiàn)有工具。幸運的是，eWASM 技術(shù)團隊已為 Solc編譯器、以太坊的開發(fā)和測試框架 Truffle、Ganache 做了一些基礎(chǔ)工作。在階段 2 的測試網(wǎng)絡(luò)之前或期間，我們能夠看到最常用的工具移植于此支持 EVM2。

階段 3：鏈下狀態(tài)存儲，為了更好地討論智能合約，我們將幾乎完全跳過這一階段。盡可能多地將狀態(tài)轉(zhuǎn)移至鏈下，盡可能減少鏈上狀態(tài)。鏈上存儲時并不用存儲整個狀態(tài)，只需將一些狀態(tài)信息和聚合器(聚合器是表示長數(shù)據(jù)列表的短數(shù)據(jù))進行存儲。用戶將負責在鏈下存儲完整的狀態(tài)。

當用戶與狀態(tài)進行交互時，其會在交易中包含當前狀態(tài)的證明。這樣，運行驗證節(jié)點的資源要求便會相對低很多。如今已經(jīng)出現(xiàn)一些聚合器的設(shè)計，其存在不同特性和性能特征，但目前尚未作出具體選擇。在這個階段，由于鏈不再能夠保證數(shù)據(jù)的可用性，我們會停止使用鏈上通信來進行用戶協(xié)調(diào)。在階段 3 中，維護和獲取鏈下狀態(tài)將成為限制設(shè)計 DApp 的關(guān)鍵性因素之一。

階段 4：分片智能合約，有一個不可逾越的問題依然存在，雖然 ETH2.0 合約與以太坊的合約同樣強大，但其必然會被綁定到一個分片上，且永遠無法與另一個分片上的合約進行直接交互。這是分片的直接結(jié)果，分片目的在于在分片之間實現(xiàn)狀態(tài)分割，而無需直接了解其他分片。通過分割狀態(tài)以及盡可能的減少驗證者的工作量來實現(xiàn)拓展。直接交互需要直接知識儲備。根據(jù)設(shè)計，分片不具有其他分片的直接知識。它僅通過與信標鏈的跨鏈通信來了解其他分片。因此，當用戶要進行跨分片交互時，就必須等待信標鏈。

以太坊2.0將會是與以太坊1.0完全不同的系統(tǒng)，現(xiàn)在正在慢慢內(nèi)測中。我們可以在以太坊2.0正式上線前對它的功能特性了解一下，以便于更好的迎接區(qū)塊鏈的新浪潮。