以太坊 2.0 有誰在開發?

(本文翻自ROCKETPOOL — Ethereum 2.0 — Who’s building it?

以太坊的藍圖將其雄心壯志表露無遺。在上一篇文章中描述了以太坊2.0的願景,讓我們先回顧一下以太坊2.0所結合的關鍵項目:
- 權益證明(Beacon Chain,Casper FFG)
- 分片技術(Sharding)
- eWASM

下一代升級的項目一旦運行後,以太坊2.0將支持非常可觀的鏈上交易量,同時兼顧去中心化和安全性。若以此為基礎,以太坊將有機會成為:
- 世界價值轉移的關鍵基礎建設
- 新經濟體系平
- 全球合作中心

以太坊2.0並非是由某間公司獨立開發而成,反之,它在許多方面上都是去中心化的。

區塊鏈是政治去中心化的(不受人控制)和架構去中心化的(沒有基儲設施的單點故障),但它們在邏輯上是集中的(就像只需和一台電腦溝通即可)
— Vitalik Buterin(權力下放的意義

除此之外,以太坊的組織是去中心化的,意即沒有一個實體是專職負責維持區塊鏈的運行。在沒有人控制的情況下,以太坊又是如何建造的呢?

這便是以太坊眾多迷人處之一:不同組織,利用不同的方案,一起專注於解決以太坊的相關問題。

在以太坊協議中描述了運行以太鏈所必須要有的操作,這是一個龐大的開源項目,一個由研究人員和開發人員組成的大型社群。他們提出想法,加以討論,改進和實施以太坊協議。以太坊基金會備受研究人員和開發人員推崇,在此過程中擁有一定程度的影響力,不過最終依然將會是由整體社群取得共識後產生決議。

運行於以太坊的軟件稱為客戶端或節點。許多以太坊客戶端存在的成就,是由不同的軟件開發組織所編寫的(皆為開放原始碼)。

除了客戶端實現之外,還具有一個完整的開源軟體項目生態系統, 會從不同面向著手建構以太坊。其中包括:
- 智能合約程式語言(Solidity, Vyper)
- RPC 函式庫(web3js, ethers, Nethereum)
- 開發工具(truffle, ganache, solc, solium)

現在有足夠的背景知識了,讓我們進入故事主軸吧。

研究(Research)

有許多目前正在研究中的課題,是需相互合作才能使以太坊2.0得以發揮作用。而這些議題都有在以太坊研究網站中公開紀錄,供研究人員和軟體開發者得以針對提案進行查詢、批評及討論。

研究議題包括:
- 簽名聚合
- 隨機數生成
- 分叉選擇
- 數據的可用性
- 輕客戶端支持
- 點對點(P2P)通信
- 跨分片溝通和狀態/執行分離

目前大多議題已達可實行狀態,但仍有多數的項目尚處於早期階段,需要更多的時間與關注。

參考實施(Reference Implementation)

隨著研究課題愈趨成熟,它們將被合併為實行團隊,用於開發以太坊2.0客戶端的規範。

為了協助目標的實現,以太坊基金會正在開發Python參考實施客戶端(reference implementation client)。它提供具價值的社群支援,協助實行團隊與太坊2.0的實踐者,每兩週追蹤一次進度、問題回答、和達成常見問題的共識等管理。

Beacon Chain/ 分片客戶端(Shard Clients)

以下為 “進行研究” 和 “開發Beacon Chain/分片客戶端” 兩者任一的團隊:

  • Prysm:由Prysmatic Labs所開發,使用Go編寫程式。每兩週發佈一次精彩的進度更新。
  • Lighthouse:由Sigma Prime所開發,使用Rust編寫程式。
  • Nimbus:由Status所開發,使用Nim編寫程式。
  • Lodestar:由JavaScript中的Chain Safe Systems所開發。
  • Harmony:由Ether Camp所開發,使用Java編寫程式。
  • Pantheon:由ConsenSys中的協議工程小組PegaSys所開發,使用Java編寫程式。此團隊專注於以太坊的關鍵挑戰,包括公有和私有鏈的可擴展性和隱私。
  • Trinity:由Trinity團隊(Piper Merriam領導)所開發,使用Python編寫程式。

團隊在實施以太坊2.0規範的進展各不相同。在此階段,所有團隊都朝著以太坊2.0的核心願景 — 建立Beacon Chain客戶端努力前進。

直至目前為止進行的工作包括:
- Beacon Chain 陳述數據結構和持久性
- 每個區塊狀態轉換
- 分岔選擇實施
- 驗證器改組
- 區塊提議者角色
- 數據結構序列化
- 點對點(P2P)協議

其中討論中的一個重要過程,是一種對測試案例進行編碼的通用測試語言之需求。用以讓研究人員能夠定義具有預期結果的測試,使得每個團隊可以根據規其範實行驗證,從而在不同團隊之間提供一致性。

eWASM

eWASM是以太坊虛擬機EVM的升級項目,為基於WASM指令的虛擬設計方案。eWASM團隊已對此項目進行開發一段時間了,且專注於與當前EVM的兼容性。該團隊目前也在評估其他的辦法,關於未來實際上會如何執行,現在就定案仍稍嫌過早。而新的以太坊2.0分片系統可能會使用一種延遲執行模型,當處理交易時,現在的EVM區塊鏈便會即時執行智能合約代碼。

在新的以太坊2.0分片系統中:
- 分片僅負責交易訂單和數據儲存。
- Overlaid Execution Process 將讀取交易、執行程式,和將資料寫回鏈上。

是故與其運行在主鏈上,Overlaid Execution Process有可能建構在 Layer 2上。

摘要

眾多富有天賦的以太坊社群與團隊正共同努力,致力於創造令人驚豔的以太坊。相關的研究不斷地進行,同時實作beacon chain的開發。

在此感謝 Hsiao-Wei Wang(以太坊基金會)和Ben Edgington(PegaSys)的反饋。


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