时代终将属于以太坊

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先知实验室

文章来源：先知实验室作者：先知

早期比特币撰稿人、比特币杂志联合创始人，流畅中文KTV歌唱家，首个 “世界计算机” 概念证明的Vitalik Buterin向加密世界描绘出ETH2.0超级公链的整体轮廓，这时代终将属于以太坊。

前章：以太坊的诞生，开启了加密货币繁荣的篇章

以太坊初具轮廓

他是一个“其貌不扬”年轻人，早期比特币撰稿人，比特币杂志（BitcoinMagazine）联合创始人，流畅中文KTV歌唱家，最初的白皮书中首次将以太坊作为 “世界计算机” 概念证明者--Vitalik Buterin。这时的以太坊，还仅仅存在于“图纸”上。

Vitalik Buterin认为数字货币及其相关的区块链可以比简单的 P2P 电子价值转移更方便。为了实现这一宏伟愿景（民间传论当时的V神喜欢打魔兽，后来被策划删档后很生气便有了对区块链的畅想），他着手创建一个完整的虚拟生态系统，其中包括全球区块链和智能合约编程平台，并且两者都将由本地数字货币 ETH 提供支持。在他描绘的这个“去中心化”生态中，允许任何开发者都能够高自由度的在系统中开发应用并集成在以太坊上。基于智能合约，以太坊上的应用程序可以在动态条件下自动传输信息和价值，并最终构建一个新型的Web3.0网络生态。

2013年底，Vitalik Buterin开始与Mihai Alisie、Amir Chetrit、Charles Hoskinson、Anthony Di Iorio、Gavin Wood 博士、Joseph Lubin 和 Jeffrey Wilke等“密码学极客”联手开发以太坊，经过了不到两年的开发以太坊在2015 年 7 月 30 日网络主网启动。虽然以太坊看似是迎来了生态的新篇章，但这仅仅是万里长征的第一步。

加密货币早期的繁荣

以太坊在2017年10月升级后，进入到了大都会阶段，也基本呈现出了以太坊1.0的一个基本轮廓，即一个基于POW的去中心化、无需授权、安全、开源、图灵完备、伪匿名且通证紧缩供应的经济形态。以太坊以ETH代币为核心，构建了一个经济生态，既能够存储价值、允许用户发送或接受的交易，又能够作为任何交易的“损耗”筹码（GAS以Wei计算）。

以太坊基于友好的Solidity 开发语言，允许开发者编译用于自动执行的智能合约，开发者可以基于智能合约构建去中心化应用DAPP，基于虚拟机EVM运行。同样，系统中除了普通用户、开发者外，网络中的所有交易由矿工群体将交易打包成块全网共识，同时矿工也在这个过程中获取系统给予的ETH代币激励，形成了又一大POW势力。总的来看，以太坊能够以高度去中心化的形式安全运行。

在2017年的下半年开始，DAPP应用的开发迎来了小高潮，基于以太坊智能合约发行ERC-20标准的代币成为了彼时的浪潮。在外部资金大量涌入到以太坊生态内之后，加密货币世界迎来了币种的大爆发。截止年底总数已达达了500余种，这也为后续DeFi的发展乃至繁荣埋下基垫。即便是后续其他的区块链公链主网上线前，生态通证都会首先基于以太坊发行，如EOS等项目，也是在主网上线后以“映射”的形式“跨越”至其主网。

以太坊上，加密货币种类的喷发进一步推动了加密货币总市值的增长。根据Coinmarketcap数据显示：2018年1月，加密货币总市值达到了顶峰约为7200亿美元，以太坊上ERC-20代.币的爆发贡献了大部分数据，时至2020年年底加密货币总市值才再次突破前高。

序曲：以太坊面临的挑战

交易的效率与成本

2017年底，ERC-20标准的资产构建，迎来了加密货币早期的高潮。与此同时CryptoKitties的兴起也定义了ERC-721标准的NFT资产，伴随着NFT早期狂潮的同步来袭，以太坊设计的合理性遭受了质疑。CryptoKitties给以太坊网络带来了大量的交易，比如从2017年12月5日到12月10日，以太坊等待确认的延迟交易每天保持在2万以上，同样链上日交易笔数也达到了峰值113万次。

以太坊链上单笔交易平均消耗Gas图表(来源Glassnode）

2018年的7月，伴随着市场整体的降温以及CryptoKitties的热度下降，市场整体交易量有所回落，但是单笔交易平均消耗Gas始终居高不下，峰值达到了0.007ETH，按照当时ETH价格474美金，单笔交易消耗GAS费成为约为3.3美金，当时是对于很多投资者来说是不能接受的。不过这与2020年DeFi爆发后的GAS费水平相比，真的是小巫见大巫。

在2020年，高收益主导的流动性挖矿使得DeFi爆发，产生一个FOMO情绪以及虹吸效应。好的一面在于，DeFi的多点开花让投资者们清楚的认识到DeFi优质的潜力，以及加密货币整体“深不可测”的市场容量。并且DeFi的爆发也吸引了越来越多的开发者，加入到DeFi生态，加速去中心化世界的基建不断完善。同时DeFi也从一场实验，蜕变成一个独角兽。但是以太坊作为DeFi世界的主战场，自身的瓶颈也阻碍了DeFi生态的健康发展。

我们能够看到，无论是AAVE、Compound还是MakerDAO、Uniswap等优质的DeFi协议，都是以太坊上的原生应用，优质的DeFi协议基本都是“扎堆”构建在以太坊上。以太坊上的交易量在进入到2020年以后，开始呈现一个指数型的飙升。相较于2017年交易量集中在某一时段爆发且迅速回落不同，2020年以后的市场更为成熟、完善，平均交易量相对来说基本都是处于高位，以太坊链上每天都会处理且延迟大量的交易。“不堪重负”所造成的后果也必然是交易效率的急速下滑，以及交易成本的进一步飙升。在交易效率上，有大部分DeFi玩家表示，“一笔以太坊链上交易，在高峰时期可能在付了一笔“极贵”的GAS后仍旧是经过了几个小时，才被打包确认，并且可能已经因此错过了交易的最佳时期。”

如果说在2018年3美金的GAS成本算是贵的话，2020年以后的平均GAS费堪称天价。从2020年的3月开始，也就是Compound在Uniswap上以流动性挖矿的形式上线自家代币COMP以后，到目前为止以太坊上的GAS费经历了几次极值：

2020年3月12日的0.006ETH

6月11日的0.0166ETH

9月2日的0.032ETH

9月12日的0.01986ETH

2021年的2月23日的0.024ETH

5月19日的0.021ETH。

ETH的价格从2020年3月的110美金一路上涨至2021年5月的4000美金，目前回落到2000美金左右，GAS费值整体仍旧处在高位，这也造成了GAS费金本位的飙升，一笔交易所消耗的GAS费基本在十几美金到几十美金不等。从另一方面看，DeFi玩家们在进行流动性挖矿或者质押等活动时，往往会频繁的与合约进行交互，所以一次活动的GAS消耗可能是多次的。这也造成了很多中小型投资者，收益低于GAS支出的情况，在一段时间内以太坊上的DeFi也被誉为大资金玩家的游戏。

GAS费飙升的元凶与EIP1559的提案

以太坊矿工，在给交易进行打包确认并不是按照时间顺序进行排列的。矿工群体本是就是一个利益群体，所以在以太坊网络中当交易量“爆发”的时候，矿工们往往会优先打包GAS费出价较高的交易。所以很多交易者，在自己的交易已经付了一笔GAS费却没有被网络所确认时，往往会进一步提升这笔交易的GAS费来吸引矿工们优先打包自己的交易，这样有几率确保自己的交易“优先”被打包。这样做的结果，直接导致大量普通交易者的交易被网络延迟确认，同时网络中单笔交易的GAS费平均水平飙升。在交以太坊交易量过大时，可能会出现某笔交易支付了天价的GAS费，毕竟对于某些大户来说在足够的收益面前GAS费的消耗不值一提。

从矿工的角度来看，矿工在以太坊系统中的收益主要来源于三部分，以太坊出块奖励+GAS费收益（单币交易所有GAS费归矿工所有）+索引叔块奖励（非主要）。GAS费一味的飙升，虽然矿工群体以及大户们赚的盆满钵满，但是这样直接导致了很多DeFi玩家以及开发者，纷纷出逃以太坊，并转向了“隔壁”的BSC、Heco、及后起之秀Polygon。

针对于以太坊系统矿GAS费机制的不合理性，社区提出了EIP1559的提案用以缓解GAS费高涨，带来了网络弊端。EIP1559提案早期2019年的4月就已经被Vitalik Buterin提出，所以这个提案并不是今年才提出的。

EIP1559提案改变了矿工们在GAS费部分的收益，具体则是网络中会对一笔交易的GAS费设定一个最低的固定值（这个固定数值可能会随着网络拥堵而适当提高），并且这部分GAS费并不会给予矿工而是直接被销毁。用户倘若想要优先打包自己的交易，可以给予矿工一点“小费”来吸引矿工优先将该笔交易打包。这也就意味着，矿工在整体的收益部分中，GAS费部分将极大的降低，但是总的来看这种方式似乎能够直接起到缓解以太坊网络中交易拥堵的困境，变相的达到扩容的效果，同时也给以太坊带来了一个销毁场景实现一个价值通胀。

虽然EIP1559提案得到了绝大多数矿工群体的反对，但是它可能在2021年的8月4日（原本计划在7月实施）伦敦硬分叉升级中实施。

DeFi生态的多足鼎立

虽然以太坊构建了DeFi发展的早期基础，但是以太坊并不是开发者以及DeFi玩家们的唯一选择。从2020年的下半年开始，交易所公链币安智能链BSC以及火币生态链Heco主网的相继上线，似乎对于以太坊DeFi生态的发展造成了威胁。

相对于以太坊，BSC以及Heco在交易的效率以及成本上存在一定的优势，通常BSC或者Heco上一笔交易所需要的GAS费，可能仅仅是以太坊上的十几或者几十分之一。币安以及火币纷纷的为自家DeFi生态提供资金以及用户倒流，这类头部平台本身也能够充当跨链桥将以太坊链上的资产，“跨链”到自家DeFi生态中。所以一个客观事实在于，BSC以及Heco确实“瓜分”了以太坊上的部分资金以及用户。我们将从四个指标包含地址数、TVL（锁仓价值）以及交易笔数来看这两个生态发展的一个具体情况。

在账户地址增量上来看，BSC增速最快，根据bscscan数据显示，2021年的2月13日BSC账户地址数为138.7万个，在3月3日暴增至5706.5万个，目前账户总地址为8382.94万个。

Heco上地址增速以及总量亚于BSC，整体也在保持一个高度的增长，目前账户地址总数为1678.8万个，去除存在一用户注册多地址的情况下，地址数的骤增也完全能够反应短时间用户增量的情况。

以太坊、BSC以及Heco的交易量在2021年的5月达到顶峰（可以认为是相近时间的对比），其中以太坊 5 月 9 日达到最高交易数171.66万笔，BSC5月14日交易量1183.83万笔，同期Heco在5月10日交易量达到顶峰为435万笔。所以在交易量上来看，BSC以及Heco整体远高于以太坊，这和以太坊上的高交易成本存在一定的关系。毕竟作为用户来讲，在以太坊、BSC以及Heco上某一笔挖矿行为的收益相近，投资者肯定更愿意在BSC或者Heco上进行，即便是BSC以及Heco上某些DAPP的风险更高。

据DeBank数据显示，从TVL上对比虽然与以太坊仍有些差距，但BSC及Heco也成为了DeFi生态整体TVL中的两个重要占比。经历了5.19大跌后，DeFi整体生态资金加速出逃，TVL也呈现了腰斩态势（也与币价下跌有关）。目前BSC上TVL额为1301.4亿美元，其中DEX板块的PancakeSwap（67亿美元）、MDEX（14亿美元）、Ellipsis（13亿美元）以及借贷板块的VENUS（19亿美元）贡献了大部分TVL份额且也都为DeFi整体板块第一梯队应用。

Heco上TVL额为20.9亿美元，其中主要为MDX（15亿美元）的份额。

这其中值得注意的是作为Layer2梯队的Polygon，目前也汇聚了大量的资金，整体的TVL达到了55亿美元，很多以太坊上的DeFi应用比如AAVE、Curve、Balancer V2以及SushiSwap开始同步集成到了Polygon上，也使得Polygon成为了目前DeFi板块中比肩以太坊、BSC的豪门生态。

总的来看，在DeFi赛道的竞争中，BSC以及Heco等生态构筑DeFi世界整体的繁荣景象，同时形成了多足鼎立的局面。

黎明：ETH2.0来临的前夕

间接扩容的Layer2

以太坊的主要问题在于自身的承载性，毕竟以太坊目前所有的交易以及交互都是在主链Layer1上进行，使得本来TPS就不高的以太坊不堪重负。围绕以太坊的扩容，目前主要以两个本质上完全不同的方案，一个是以间接形式扩容的Layer2方案，另一个则是我们都比较期待的且本就在以太坊规划中的直接扩容方案ETH2.0。目前，ETH2.0已经开启了信标链进入到了ETH1.X阶段，不过整体的开发进度难以准确估计，所以目前整体处在ETH2.0前夕阶段，那么以太坊的扩容目前以Layer2作为主要手段。以太坊创始人Vitalik Buterin也对于Layer2给予了高度的认可，并认为Layer2或将与ETH2.0并存。

总的来看，Layer2的主要思路在于在以太坊主链周围搭建一个“通道”，即二层网络，将 Layer1 的大量计算需求搬到 Layer2 上进一步缓解以太坊Layer1主链的压力。Layer2整体也存在多种方案，这就好比给一个条公链缓解车流压力，既可以通过在公链边再修建一条小路最终汇聚到主路上，也可以通过搭建立交桥的方式引流，总之最终的目的就是缓解公路车流量较大的压力。

目前在整体Layer2方案中，包含侧链、Plasma、 Rollup 、Validum。其中目前被业内看好的Rollup方案细化还可分为Optimistic Rollup（多轮交互的Arbitrum Rollup）、ZK Rollup 、zkPorter 、starknet几个Layer2方案。通常，用户想要在Layer2上进行交易时，往往需要将资产提至Layer2上，资金最终也需要从Layer2退出至Layer1。

不同的Layer2方案其实优劣各异，Matter Labs此前整理了一份关于各个Layer2方案整体优劣的对比。

Plasma方案，整体的安全性不错，同时该方案少于主链交互，所以其交易效率较高。而缺点在于其不具备主链的数据可用性，同时用户将资金退出至Layer1也需要一个7-10天的退出期。相比之下，ZK Rollup方案资产退出期较短且具备高度的安全性，但是整体不支持智能合约，而Optimistic Rollup则是支持智能合约，但是与Plasma类似，资产从Layer2退出至Layer1仍可能多达1周，降低了用户资金的利用率。

在Layer2板块的进展上看，目前Optimistic Rollup主网已经上线，并且以太坊上的DEX巨头Uniswap已经上线了Optimistic Rollup。Arbitrum Rollup则是在5 月 28 日上主网， OKEx 已宣布将支持 Arbitrum，并且按照投票结果 Uniswap V3 也将迁移到 Arbitrum。

目前在Layer2赛道进展最快的Layer2成员是Polygon，上文提到包括AAVE、SushiSwap等已经将自家应用部署在Polygon上，目前Polygon地址数超过了2348.86万个，日交易量峰值达到了917.7万个，整体DAPP数超过了100个，同时诸多的开发团队也正在基于Polygon开发应用。

在ETH2.0来临的前夕，Layer2是最为有效的以太坊扩容方案，在未来也很可能成为ETH2.0的一部分，共同推动生态整体的发展。

ETH2.0到来前，以太坊的“优越感”仍旧存在

虽然以太坊主链在承载方面的表现并不佳，数据展现仍遥遥领先其他生态。就目前TVL来看，DeFi整体TVL为738.2亿美金，以太坊目前整体的TVL为526.5亿美金以，太坊占据了生态整体的绝大部分资金量。

以太坊上的“独角兽”DeFi应用也是“扎堆”出现，根据DeBank数据显示，目前以太坊上TVL超过10亿美金的应用达到了10个，分别是AAVE、Compound、Curve、MakerDAO、Uniswap、SushiSwap、ShibaSwap、Synthetix、Liquity以及Bancor，基本占据了“独角兽”阵营的半壁江山。

稳定币在DeFi中扮演了十分重要的作用，加密货币整体的特征在于高波动性。稳定币作为锚定美金且极小波动为特征的稳定加密资产，完美的成为了加密货币资产之间桥梁。目前，包含USDT、DAI、PAX 以及USDC等10个稳定币板块中70%以上都是在以太坊上进行结算，并且早期在以太坊上发行。而对于目前稳定币整体的流通处于增加的态势，同时以太坊上DeFi协议中质押稳定币数量也占了一个主导地位，比如MakerDAO、Curve以及Convex等，这类与稳定币相关的协议都是以太坊上的原生应用。

以太坊上的诸多DeFi应用，在起步上比较早，尤其是借贷以及DEX等板块。比如早在2017年AAVE前身ETHLend就已经在以太坊上部署，并且在2018年9月下旬更名为AAVE。同样，作为以太坊上的去中心化组织MAkerDAO早在2017年就上线了自身的协议。DEX板块的Bancor在2017年6月上线以太坊主网，Uniswap在2018年上线以太坊主网并成为AMM模式的鼻祖等等。以太坊构建了DeFi世界的早期基础，同样以太坊在整体DeFi生态中的重要作用也使得以太坊的根基难以撼动。

以太坊的“优越感”也同样体现在区块链世界的“意识形态”上。其实以太坊更像一个一线城市，还是一个有文化、有底蕴的文化古城，以太坊上生态的形成区别于其他生态，他的繁荣并不是一蹴而就的。虽然城市整体较为拥堵，但是城市整体经济繁荣且文化悠久。

就目前的以太坊来看，以太坊本身是DAO自治的最突出的典范，生态整体完全的权利下放。以太坊整体的节点数高峰时超过了12000个，以太坊基金会也没有能力去控制节点。以太坊树立的这种完全去中心化且真正高度自治的意识形态，是其他生态无法匹及的。这种意识形态，更多的推动了以太坊上的创新与增量，这是以太坊最为独特的魅力也是其底蕴的基础。

时代之光，或许也是矿工之殇。

POW矿工群体一直是加密货币领域的一股强大的势力，同时也是比特币以及以太坊生态中的重要角色，利益因素的驱动也让矿工群体在行业的早期“野蛮生长”。

目前POW矿工群体面临着“内忧”与“外患”的严峻形势，尤其是以太坊生态中的POW势力。DeFi的爆发使得以太坊生态内的交易量井喷，伴随着一段时间内以太坊币价以及GAS费的同步暴涨，以太坊矿工则是赚的盆满钵满，但是这可能是最后的狂欢。

从2021年的上半年开始，国内对于POW挖矿方式亮起了红灯，POW大量消耗能源与碳综合的理念相悖，政策开始其全力打击。截止到7月初，全网以太坊算力跌至487TH/s，这其中国内以太坊算力整体下降了17%，也引发了显卡价格的暴跌，总体的外部形势，加速了国内以太坊POW矿工的出逃与转型，同时对于挖矿所使用的矿机也难有出路。

EIP1559提案的进一步落实，可能会让矿工们的收益整体下滑。伴随着ETH2.0信标链的上线，越来越多的人加入到POS矿工的队伍，这让以太坊POW矿工所面临的处境雪上加霜。虽然目前阶段，ETH2.0仅仅是阶段0，目前的POS仅仅为测试，ETH1.0仍旧以POW为主。但是从ETH2.0的整体规划来看，POW链也就是目前的ETH1.0链，将会在1.5阶段将POW链并入到ETH2.0中作为一个分片，这一阶段有望在2022年后全网逐渐的转至POS，此后可能使以太坊POW矿工渐渐成为历史。曾经时代之光，或许也是矿工之殇。

曙光：ETH2.0，世界计算机的终极形态

ETH2.0的特性

虽然Layer2方案能够在一定程度上起到为以太坊扩容的效果，但是ETH2.0才能根治以太坊的“病”。ETH2.0早在以太坊的设计阶段，就已经规划到了发展路线的第四阶段宁静中了。

总的来看，ETH2.0构建了一个拥有64条分片的区块链系统，同时自身POW共识机制转向POS。分片链能够大幅度提升以太坊自身的交易处理能力，ETH1.0是一条主链处理所有的交易导致效率低下。ETH2.0可以让64个分片并行处理交易。系统整体以信标链作为枢纽链，将成为分片与分片之间进行双向沟通以及信息传递的纽带。

传统的POW虽然能够保证去中心化以及安全性，但是POW并不符合绿色能源标准。POS在节约能源方面有着巨大的优势，同时相对而言，POS也提升了网络的安全性与可扩展性。进入到POS共识机制后，成为网络中节点的门槛进一步降低，只需要质押32个ETH并且运行官方客户端即可，POS进一步提升了ETH网络的去中心化程度。

ETH2.0也是一个十分浩大的工程，整体分为了四个阶段：

阶段 0 ：信标链上线。

阶段 1：分片以及数据分片。

阶段1.5：64条分片链对接信标链，并让当前的以太链成为分片之一。

阶段2：以太坊开始系统的融合及完善（转账等功能），逐渐完成2.0。

ETH2.0解决了什么问题？

ETH2.0重新构建了以太坊的网络结构，通过构建分片以及共识机制转至POS，其网络效率得到了质的提升，这或将进一步体现在交易的效率大幅度提升以及交易成本的大幅度下降。从传统的POW转至POS，在降低了节点门槛的同时也吸引了大量的普通投资者成为验证者，避免了算力集中带来的内部安全问题，进一步丰富了以太坊矿工生态中的群体构成。

从DeFi的角度来看，DeFi生态早期原生构建在以太坊上，ETH1.0自身的效率问题阻碍了生态的进一步发展，体现在开发者的构建DAPP的滞缓以及交易者的出逃。ETH2.0网络有望进一步促进开发者积极的在以太坊上构建优质应用，实现以太坊DeFi生态的进一步繁荣以及体量的扩充。当然，除了Layer2板块外，BSC等系统或将与ETH2.0相辅相成。

以太坊在早期能够成为一个王者生态，意识形态是一个极为重要的纽带。以太坊2.0强有力的构建了一个Web3.0的整体基础，在可扩展、安全以及去中心化这个不可能三角的框架下实现突破，进一步加深这个意识形态所带来的影响。

总的来看，ETH2.0不仅仅解决了ETH1.0所面临的可扩展性、安全性以及能耗问题。以太坊2.0是区块链技术整体形态的质变，ETH1.0的出现构建了区块链模型的一个基本轮廓，也成为了其他区块链系统的参照。ETH2.0的出现，则是进一步的重新勾画了区块链模型的基本轮廓，并引发区块链本身在技术上的新一轮革新。就像每一轮工业革命所带来的巨大生产力那样，ETH2.0也将引发区块链行业整体的新一轮变革，并引领真正区块链价值的走向。

信标链的启动

2020年的11 月 4 日，以太坊基金会发布了ETH2.0信标链存款合约，并计划 12 月 1 日启动信标链，条件是存款合约需要在创世日期前 7 天获得 524,288 ETH，即16384个验证者参与创世启动，信标链才能准时上线。在11月23日，信标链存款合约中已经满足了该16384个验证者的条件，并于12月1日如期上线了信标链开启了ETH2.0的阶段0。

目前，我们可以通过将ETH1.0上的以太坊转至信标链上，并通过运行ETH2.0官方客户端成为验证者，最低验证者门槛为32个ETH，不过在阶段4没有完成之前质押是单向且不可逆的。根据beaconcha.in数据，目前信标链上已经成功质押了6260027个以太坊。