比特幣:市集開發模式與以太坊 2.0 開發進程_ETH

我最近重讀了EricRaymond于1997年撰寫的經典論文《大教堂與市集》。這篇論文探討了如果允許各類參與者加入軟件項目的開發中，會發生什么樣的情況。Eric稱之為開源軟件項目的“市集”模式。雖然這種模式會帶來許多嘈雜的聲音，但這種看似混亂的局面卻會激發出無窮的生產力和活力——更重要的是，能夠創造出更好的成果。相較于“市集”模式，在傳統的“大教堂”模式下，所有開發工作都是由一個封閉的小團隊完成的。20多年之后，市集模式將展現出強大的威力。例如，Linux操作系統采用的就是“市集”模式，目前全世界大部分的計算都是使用Linux操作系統來完成的。

我發現從這一角度來分析以太坊2.0區塊鏈開發非常有趣。以太坊2.0項目啟動至今已有一年時間，感覺是個反思的好時機。

以太坊2.0項目已經很大程度上采用了開放式的市集型開發模式。然而，我們在Raymond的愿景上更進了一步：在以太坊2.0中，我們不僅僅是開發軟件；而是要用完全開放的方式來設計整個協議。我不確定之前有沒有人這么做過。

這并不是說要搞無政府主義。與Raymond的理念相符，開發工作主要由以太坊基金會內的小型團隊領導，并由他們來掌握整體的開發節奏以及管理主代碼庫。不過，一切開發工作都是開放透明的，而且盡可能地擴大了參與范圍。略舉數例，以太坊2.0規范目前已經有62名貢獻者，更多貢獻者在參與9個客戶端的實現，有一些人正在參與ethresear.ch網站上的研發討論，還有一些人在參加兩周一次的開發者會議。

確實，這個開發進程有時看起來確實雜亂無章，而且效率低下。目前已經有過很多次重新設計、修正和重寫。然而，在這種亂糟糟的市集模式下，確實發生了一些很棒的事，一些非比尋常的事，一些開放性不強的開發者社區很難做到的事。

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我已經強調過，而且會一再強調，這種開發模式為以太坊帶來了強大的動力。激進式開放大幅提高了社區內的參與水平和認可度。像以太坊之類的技術從根本上依靠的是社區驅動下的“網絡效應”，這是很重要的。這種參與度恰恰造成了以太坊與其他技術的天壤之別。

我經常會通過一個例子來思考這種強大驅動力，Vitalik最近也在推特上提到過它：這真的太神奇了，每當有需求出現時，就會有人出來解決它。在2017年底，JustinDrake神兵天降，重振了停滯已久的以太坊2.0研發計劃。在2018年中，以太坊2.0顯然需要更好的協調和規劃：DannyRyan又站了出來。在2019年初，DiederikLoerakker突然空降，承擔了為以太坊2.0創建客戶端測試包的重要任務。我們的下一個挑戰是點對點網絡技術，而且有廣大參與者加入。我可以再舉出幾十個例子，不過都用來證明這一個論點——市集模式才是真愛。

-市集模式的路線圖-

一些對以太坊感興趣的企業會問我一個有趣的問題，那就是：以太坊的路線圖是什么？公平來說，雖然參與者對以太坊的開發進度的發展方向都有共識，但是并沒有一個公開且詳細的“官方認證”路線圖。市集模式確實不會設定一個“合理的”路線圖。Linux每周新聞網站上有一篇經典老文章就探討了這一問題，最后得出的結論是：“試圖在開發進程上強加路線圖不會有任何幫助。”

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話雖如此，我還是要在此提醒一句，以太坊2.0系統計劃分為三個不同的階段，每個階段都在前一個階段的基礎上進行構建。階段0是信標鏈，實行的是權益證明協議，用來取代工作量證明機制以保護區塊鏈網絡。階段1是以分片鏈的形式來提供強大的可擴展性，會將網絡的交易處理量擴大一千倍以上。階段2是執行層，提供用戶賬戶和智能合約，并支持去中心化的未來所必需的一系列分布式應用。

信標鏈

經過整整一年緊鑼密鼓的開發之后，以太坊2.0信標鏈規范于6月30日凍結：研發和設計均已完成；我們已經完全進入了最終交付階段。

信標鏈是以太坊2.0系統的基礎。信標鏈主要負責管理權益證明協議的運行并協調所有獨立的平行分片，而且它是整個開發中最復雜的部分。如果你對信標鏈了解不多，或者需要重溫一下，可以讀一下我的上一篇博文。

信標鏈這一概念是去年7月在柏林提出的，是以太坊2.0的未來發展方向。信標鏈的規范從一開始的白紙一張，融合了以太坊的早期構想，歷經了反復的思考、討論、審計和測試才確定下來。

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與此同時，有不少于9個來自不同地域并擁有不同文化背景的團隊正在使用不同的編程語言來實現這一規范，同時添加了可以推動信標鏈運行的基礎設施。一些團隊已經發布了公共的概念證明測試網，可以讓用戶體驗一把當以太坊2.0驗證者的感覺，例如PrysmaticLabs發布的測試網。

這個規范有時變得很快，我們已經在努力去跟上。最近，規范凍結是一個重要的里程碑，可以帶來兩大好處。

第一個好處是，該規范現在可以付諸形式化驗證。考慮到嚴格的分析和正確性證明，該規范會被翻譯成一種叫作K的專用語言。形式驗證的工作將由RuntimeVerificaton團隊來完成。該團隊已經完成了對驗證者質押合約的分析。驗證者質押合約將部署在以太坊1.0上，用來將驗證者轉移到以太坊2.0上。

規范凍結的第二個好處是，能讓所有客戶端都趕上進度，開啟下一個重要階段：互操作性。以太坊2.0信標鏈客戶端與目前的Geth、Parity和Pantheon之類的以太坊節點類似。以太坊2.0網絡就是由這些信標鏈節點運行的。它們之間互相通信，而且更重要的是，彼此之間始終達成共識。隨便一個漏洞造成的分歧，不管有多小，都會導致網絡分區。

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-在布魯克林合作實現互操作性-

實現互操作性是需要一個過程的。首先，所有客戶端都需要通過常見的參考測試。以太坊2.0的規范有一個非常有趣的特征，即它本身就是可執行的——可以通過運行規范來直接生成客戶端測試。有些人可能偏愛敘事風格更強一點的規范，盡管如此，這是一個非常有用的特性。之前靠的是另一種很有效的“模糊測試”，成功追蹤到了以太坊1.0客戶端的諸多問題。這種測試就是反復將被破壞的數據喂給客戶端，直到找到會致使客戶端行為失常的極端情況。目前正在為信標鏈開發這類工具。

只要每個客戶端團隊都確認信標鏈能夠正常運行，下一步就是開始互相進行網絡通信。一旦出了問題，很難對分布式網絡進行診斷。因此，這些客戶端團隊第一步就是執行一種易于調試和分析的簡化協議，然后再運行完整的網絡堆棧。目前的計劃是所有客戶端團隊將于9月初到安大略省的一處偏遠之地進行封閉開發：等到所有客戶端實現都能正確進行互操作后才能出關。

互操作性為今年晚些時候要長期推出的聯合公開測試網鋪平了道路。想要參與進來的人可以選擇安裝客戶端軟件，在測試網上質押ETH，然后參與網絡驗證，或是嘗試攻擊網絡。發現漏洞和問題的人可能會得到獎勵。

最后，如果一切順利的話，信標鏈將于2020年初上線。已經有人建議將上線日期放在1月3日，那天是挖出比特幣創世塊的紀念日。然而，要想主網能夠完全投入運行，這個時間可能有點趕。在2020年第一季度末上線的可能性比較大。

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在信標鏈啟動之前，最后一步是將驗證者質押合約部署到現行的以太坊1.0鏈上。凡是想要成為驗證者的人可以通過質押合約注冊質押32ETH。根據計劃，該合約將于今年10月初的時候在DevConV上部署。一旦質押合約內的押金累積至200萬ETH左右，也就是已注冊的驗證者達到6.5萬名之后，即表明信標鏈具備了抵御攻擊的能力，我們就可以開始啟動信標鏈了。

分片鏈

雖然以太坊2.0是分階段交付的，但每個階段都是并行開發的。

階段1需要完成分片數據鏈的設計和交付。這個時候，我們要往系統中添加1024條區塊鏈，每條鏈都連接到信標鏈上。該階段的協議比信標鏈容易得多，而且規范也只有信標鏈規范的一半長。

-以太坊2.0將成為一個空前龐大的點對點網絡(感謝DanielAleksandersen的授權許可CCBY4.0)-

階段1的主要挑戰是由于驗證者分散在1024條分片鏈上，這個點對點網絡需要以足夠快的速度與驗證者進行準確無誤的通信。這項開發目前與客戶端互操作性開發同時進行中。

執行層

目前最激動人心的進展是，以太坊2.0交付已經步入最終階段：執行層。有人寫過這樣一句話，我很清楚一張白紙帶來的挑戰有多大。有如此巨大的設計空間和無拘無束的開發氛圍，很難知道從何處下手。以太坊2.0執行層的設計也面臨著同樣的問題。

直到幾個星期之前，還沒人確定該從哪兒下手：我們能在以太坊2.0上運行什么樣的程序？用戶賬戶會是什么樣的？分片鏈之間如何進行通信？這些問題都沒有想好；這里面存在太多的可能性。我們還未找到一條明確的前進道路。

CaseyDetrio打破了這一窘境，他在多倫多的以太坊擴容大會上簡單講述了Serenity的觀念歷程，同時給出了一個建議，現已證實非常有效。Vitalik采納了Casey的建議，并在此基礎上做了進一步完善。目前，其他人已經熱情滿滿地加入了原型設計，并且給出定義。

在現行的以太坊區塊鏈上，只有以太坊虛擬機這一個執行環境。每個智能合約只能由以太坊虛擬機來執行，執行合約只有一種收費方式，而且只允許使用特定的密碼學簽名和抗重放機制，這些都已經寫入了底層協議。雖然以太坊虛擬機很強大，但是依然存在局限性：哪怕是只想發送少量ERC20代幣，也需要往賬戶中充ETH；要實現真正的匿名轉賬很難；采用新奇的密碼學技術的成本很高。

簡而言之，以太坊2.0計劃是將雜七雜八的東西都“分離出來”。區塊鏈本身不再管控這些機制，而是提供一些不同的執行環境。每種執行環境都能夠遵循自己的一套規則來運行，并且按照自己的目的進行優化。

例如，除了為編譯進eWASM的智能合約提供的通用執行環境之外，還會有針對匿名代幣轉賬進行優化的執行環境，針對類似Haskell的新型智能合約語言的執行環境，為處理高容量Plasma側鏈而優化的執行環境，以及為企業用戶量身打造的執行環境，具備許可性和隱私性。甚至還可能會有一種執行環境用來運行Facebook最近公布的Libra區塊鏈的Move虛擬機。

還有一些細節就留到后續文章再來講解吧——目前階段2仍在飛速開發中，而且這篇文章已經夠長了。不過，我會提一下階段2新模型的一個重要成果。一直以來，以太坊2.0都有一個宏偉愿景，就是取代整條以太坊1.0區塊鏈，將其作為以太坊2.0中的一個分片。這就為現有的以太坊應用提供了未來保障，最終徹底關停PoW模式。我們現在有了一個切實可行的解決方案，正在將原本虛無縹緲的愿景提上日程。“Eth1遷移到Eth2”的計劃不需要在以太坊2.0剛上線時就開始實施，可以后期再加上，因此還有時間來改進。

結語

-熱鬧的市集-

就當前進度而言，我比之前更看好以太坊2.0的未來。我不喜歡夸大其詞，不過我覺得最后的交付階段階段2可能會在2020年啟動，早于之前預估的日期。最好不要引用我的這句話。

在向下一個階段推進之前，我們還有很多事要做，不過路線已經比之前清晰了很多，參與度也越來越高。市集模式已經展現出了強大威力：那將是一個激動人心的場景，我相信讓這么多人才積極參與進來，最后將取得顯著成效。

市集是向所有人開放的：為什么不加入呢？

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原文鏈接:

https://media.consensys.net/ethereum-2-0s-latest-strides-forward-13f63652e57d

作者:BenEdgington

翻譯&校對:閔敏&阿劍

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