一、以太坊是什么意思

以太坊是一种去中心化的区块链技术平台。它的主要功能是实现智能合约和去中心化应用的开发部署，提供了一个全球性的分布式网络，允许用户在其上建立和运行去中心化的应用服务。通过这个平台，开发者可以发布全新的数字资产和智能合约，用户可以在上面进行各种金融交易和复杂的价值转移操作。以太坊被视为比特币之后区块链技术的重大进步，其影响力已经远远超越了比特币本身。它以智能合约和去中心化应用为特色，改变了传统应用的开发模式和运行方式，具有极高的安全性和可扩展性。下面详细介绍以太坊的几个重要概念。

以太坊是一种区块链平台，不同于比特币等加密货币只具备简单的转账功能，它引入了一种图灵完备的编程语言——智能合约编程语言Solidity，使得开发者可以在以太坊上构建复杂的去中心化应用。这些应用不再受限于传统的服务器和第三方服务，而是通过区块链技术和智能合约实现其逻辑和功能。这使得用户可以拥有更高的隐私性和控制权，因为所有的数据和信息都在用户之间的对等网络中处理和管理。这也意味着只要有网络连接，就可以在任何地方随时进行业务操作和协议签订，实现了跨地域的高效沟通协作。此外，以太坊的区块链技术确保了数据的安全性和不可篡改性，大大增强了系统的可靠性和稳定性。

总的来说，以太坊是一种颠覆性的技术平台，通过其强大的智能合约功能和全球性的分布式网络架构，为全球范围内的价值转移和业务操作提供了前所未有的便利性和安全性。其独特的区块链技术和去中心化应用特性将推动全球数字化进程进入一个新的时代。以太坊代表着一种更加安全、开放和自由的数字世界发展前景。

二、以太坊的“分片”是指什么

写在文前：视频版本和文字版本略有不同，想要看我深情并茂演绎，请看视频版本(喵懂区块链22期|分片（Sharding）：以太坊太慢，“盘”他！)，思维逻辑怪，请看文案加长版。

最近以太坊由于君士坦丁堡升级（Constantinople）而出现了压倒性的积极走势，而以太坊的升级之路则犹如升级打怪一般，落入了rabbithole，谁也不知道这洞有多深。既然是“路漫漫其修远兮”，则把脚下的每一步走好走准，则成了至关重要的点。攻破这一难点之后，以太坊的下一技术难点---Sharding分片，则又被摆到了台面上。本期《喵懂区块链》会带大家走进让以太坊快起来的法宝--- Sharding分片。

什么是sharding分片？

分片技术其实并不是什么新概念，起初是针对大型中心数据库提出的优化方案，具体来说就是将大型数据库中的数据划按照某种规则分成很多数据分片（shard），再将这些数据分片分别存放在不同的服务器中，以减小每个服务器的数据访问压力，从而提高整个数据库系统的性能。

我们举一个通俗的小例子：

比如我们平时经常使用的美团，滴滴打车等软件，就可以按照“城市”来进行分片，由于不同城市的数据不需要互通，就可以将不同城市的数据存放在不同数据库中，这样既可以把数据库服务器部署到离对应城市最近的节点上，还可以提高访问速度，何乐而不为呢？！

从上面的例子中，我大家应该对分片的概念有了初步了解，那么对应到区块链场景中来说，分片又是怎么样的呢？

以以太坊分片为例，在原有的单链系统中，公链整体的性能取决于单个节点的性能，进行分片之后，每个节点只需要承当全网部分工作，各个分片并行工作，按照Vitalik的话来说，each shard is like a separate galaxy每个分片都像是独立的小宇宙，这样效率自然噌噌噌提升！原本以太坊链全网TPS约为20，现在若增加到100个分片，那么全网TPS可以提升至2000，同理，全网容量也将提升至原来的100倍。

“每个节点只需要承担全网部分工作”，这就会引出几大问题，1.怎么确定这个节点是负责哪个分片的工作？2.哪些交易应该归类到哪些分片当中去？3.每个节点是否只需要储存自己所在分片的交易信息（账本）？

根据以上问题的实现与否，我们可以将分片依次分为三种类型：网络分片，交易分片，状态分片。

网络分片：如何将全网节点划分到不同分片当中去。

交易分片：如何将全网交易划分到不同分片当中去。

状态分片：如何让各个节点只维护各自分片内的账本，但又不影响整个系统的安全性。

主链和分片链的区别和联系？

分片的类型我们已经明白了，那么主链（Main chain）和分片链（shard chain）有什么不同呢？

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在主链中，我们知道记账的人叫做矿工，账本是存在区块当中，对应到分片链当中，则是Collator校对人和Collation校对块。

类似于区块的构成，Collation校对块也包含Collation header校对头和tansaction list具体的交易信息。

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对比下来，主链和分片链本身来说，还是大同小异，但是一但要把他们联系起来，问题就变得复杂了，这里我们举个通俗的小例子类比一下：

假设，

以太坊主链=温州银行

每个分片=温州银行分行

比如：

shard1（分片1）=温州银行（杭州分行）

Shard2（分片2）=温州银行（宁波分行）

……

在这个系统中，我们就会清晰看到几大问题：1.各大分行的账本如何汇总到总行里去？2.各大分行的账本如何互联？

对应到主链和分片链系统当中来，则变成了1.分片链和主链如何实现跨链链接？2.分片之间怎么互联？甚至分叉的场景要怎么办?

分片链和主链如何实现跨链链接？

为了将分片链加入到主链中，在主链上需要有一个叫做验证人管理员合约（Validator Manager Contract）VMC的特殊合约。VMC具体是这样的：

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所有的验证人把它们的保证金（stake）存入 VMC当中，这些验证人就会被收录在VMC的common validator pool验证人备选池中。系统将会“隔一段时间”根据stake权益的多少随机为每个分片抽取一名验证人，将各个分片的collation header校对头信息同步到主链中去。

这里的“隔一段时间”，我们需要额外解释一下：“时间”，也叫period周期，这到底是怎么确定的呢？答案是主要看开发人员在最终代码中的实现为准，比如说我们把周期定为5个区块，那么就意味着主链出5个区块，所有分片链分别出一个collation校对块，这就间接决定了分片链的出块时间。

这种随机的形式，使得验证者无法提前预测他们何时会成为验证者，也无法预测会成为哪个分片的验证人，从而预防作恶的可能性。

如果一旦发现我们的分片验证人作恶了，他的stake权益就会被剥夺。

跨分片通信（cross-shard communication）怎么办？

比如说一个转账方小A在分片M中，收款方小B在分片N中，小A可以通过主链这个桥梁，完成扣款操作，并创建一个带有ID的 receipt收据，代表着“自己已经完成了扣款操作”，收款方小B可以根据这个 receipt ID创建一个receipt-consuming收据消费交易，“消费”成功了之后，收款也就成功了。

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分片链分叉了怎么办？（fork choice rule）

在以往的分叉情况中，都是“以最长链为主链”，在分片当中，分叉规则是“以最长主链里面的最长分片链为有效分片链（the longest valid shard chain within the longest valid main chain）”。

什么意思呢？我们举个例子：

一条主链出现了分叉，一条分叉连续跟了两个区块，同时也跟了两个Collation校对块，另一条则是一个区块和一个校对块，那么很明显，第一条是有效链。

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接下来，第二条链又加了一个区块，变成两个区块和一个Collation校对块，依然很明显，第一条链仍然是有效链：

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接下来，第一条链上又加了一个区块，虽然这条链上只有一个Collation校对块，但是它的主链长度已经超过了第一条，那么第二条则成为了现在的有效链，这就是分片场景下的分叉规则，首先比较主链长度，再比较分片链长度！

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以太坊分片的实现是一个漫长的过程，就连Vitalik自己也说将会分阶段来逐步实现，分片到底能不能从理论走向实践，我们还是小小期待一下吧。

参考资料：

三、以太坊2.0什么时候上线

或许将在2022年末才会上线

Ethereum（以太坊）是一个去中心化的计算平台，类似于计算机的操作系统，任何人都可以在它上面构建去中心化的应用。

与比特币和其他加密货币一样，Ethereum也允许进行电子支付、数字资产转移等。但它的功能应用却更广泛，任何人可以配置自己的代码，并与其他应用程序进行交互。同时，Ethereum也允许创建各种复杂应用程序。

简单来说，Ethereum允许开发者可在分布式网络上创建和运行代码，而非在中央服务器上。这就意味着，这些应用程序理论上是不能被修改或者删除的。

【拓展资料】:

1、以太坊之父

随着比特币的发展，技术极客们逐渐发现了比特币的弊端：比特币只具备电子现金这一单一属性，它的应用场景有限。比特币爱好者想为比特币增加更多的功能性，打造比特币2.0。但有一个少年认为，大家都是在比特币上修修补补，并没有从根本上解决比特币的缺陷，功能还是太单一，只有建立一条全新的区块链才是彻底解决这个问题。

2、以太坊的确具有很大潜力，但并不能掩饰其局限性。以太坊现在网络的处理能力有限，每秒仅能处理35笔交易，而由于网络的分布式特性，导致该问题很难解决；其次Ethereum以及其他PoW（工作量证明）加密货币都是资源密集型。也就说为了要维持以太坊网络的正常运行，必须要进行挖矿，因此需要耗费大量的能源。

3、为了解决上述局限性，以太坊提出了一系列升级计划，统称为Ethereum2.0（或ETH2.0）。一旦全面实施，将会有效提升以太坊网络的性能。对于区块链技术而言，以太坊是一次突破，它代表了区块链2.0时代。如果说比特币代表的区块链1.0时代，为价值转移提供了新的思路和新的方法；那以太坊代表的区块链2.0时代，则让区块链商业应用成为了可能。虽然以太坊在功能上有不少的局限性，但我们必须承认，以太坊也是区块链优秀的公链之一。以太坊2.0已经进入开发测试阶段，他将在未来给我们带来更多期待。