撰文：Barnabé Monnot，以太坊基金会研究员

头图来源：u/willmington_w

编辑：南风

原标题：《可视化以太坊的未来之路》

以下内容改编自作者于4月9日(周五)的演讲内容。非常感谢 Danny Ryan 和 Sacha Saint-Leger 的建议。

本文是关于通往未来以太坊的道路。今天的以太坊就是 eth2 开发者所称的“eth1”，也即当前我们熟知和喜爱的 PoW 链；明天的以太坊既不是 eth1，也不是 eth2。以太坊：综合了在今天的执行层 (eth1) 之上部署PoS和分片的一系列 eth2 工作。我们先来回顾一下今天的以太坊 (eth1)：

今天的 eth1 链的运作方式

在今天的以太坊上，当用户想要做一些事情 (即“事务”)，他们会把事务 (transactions) 发送给矿工，然后矿工把事务打包进区块，并将这些区块添加到一条不断增长的区块链 (eth1) 中。矿工运行 PoW 共识机制，以此来决定由谁来添加下一个区块，矿工也执行区块中包含的事务，以确保这些事务是有效的。

PoS 替代 PoW：验证者替代矿工，小型服务器替代大量挖矿设备

PoW 需要大量的硬件设备来运行密集运算，进而造成了过高的能耗。在此，我们不会像大多数加密货币批评者那样讨论能源浪费问题 (比如“为什么我们要使用一个消耗<某个国家的>能源的支付系统？”)，但如果我们可以消耗绝对更少的 kWh (千瓦时) 来做一些事情，那么这 (PoW) 就确实是存在能源浪费，我们应该减少能耗。

因此，这将我们带入 PoS，使用小型的服务器来取代大量挖矿设备，并使用验证者 (validator) 取代矿工。

在 PoS 中，如果验证者不执行验证工作 (图中第2步)，则将会适当地损失质押金

那么，上图中的第2步 (即验证) 是什么呢？验证者到底要验证什么？

我们可以将以太坊的活动分为两部分：共识层→“哪个是正确的数据？”；执行层→“数据的含义是什么？”

共识层 (consensus layer) 确保所有人都对正确的数据达成共识。执行层 (execution layer) 实际上是“解释”这些数据，使数据有意义。“数据”是指与区块链进行的任何交互，比如部署一个智能合约，在交易所进行交易，发送一笔付款等等...

区块链的核心是在链中引入新的区块。当新区块被添加进来时，新区块进来之前的状态和进来之后的状态之间，会发生一次状态转换(state transition)。区块链的当下状态汇总了之前所有区块的数据。例如，如果当前状态维持着一个记录了 Alice 和 Bob 的账户余额的账本，而新区块中包含了一笔 Bob 向 Alice 支付了 10 枚币的交易，那么这个新区块被添加进区块链中之后，状态将会记录新的余额信息。一个新区块添加进来之后，要么会更改当前的状态(比如，更新 Alice 和 Bob 的余额)，要么会创建一个新的状态(比如部署一个智能合约，或者将 Carol 新添加进账本中...)。 (责任编辑：admin)