以太坊合并升級的全面介紹_ETH

摘要

以太坊主網即將通過稱為“合并”的升級，從工作量證明轉向權益證明共識機制。合并(Merge)是以太坊生態系統一系列主要升級的一部分，此外還有Surge、Verge、Purge以及Splurge。多次升級的目的是為了提高以太坊的可擴展性和能效。合并是將以太坊主網與權益證明信標鏈相結合，以于將于2022年9月進行。

導語

自2015年問世以來，以太坊作為熱門的去中心化計算平臺，已在區塊鏈行業占據一席之地，有數千個項目創建在其區塊鏈中。雖然以太坊仍是占據主導地位的區塊鏈之一，但當前的基礎架構無法擴展運行，難以滿足全球日益增長的需求。為解決可擴展性缺乏的問題，以太坊團隊提出一系列升級，將促進以太坊區塊鏈的發展。升級分為信標鏈、合并、Surge、Verge、Purge以及Splurge

以太坊為何要升級？

區塊鏈通常秉持去中心化的核心原則進行設計，而非依賴于中yang機構。去中心化區塊鏈的優勢在于無需許可、去信任化，并能有效抵御單點故障，安全性更高。

一以太坊用戶因誤操作使用9300美元交易費發送120美元:一個以太坊用戶在Ethereum錢包MetaMask上的錯誤導致昂貴的轉賬，現在正在尋求幫助。這名以太坊用戶說，他們在交易時輸入了錯誤的交易費用，意外花費了23枚以太坊（9300美元）的交易費，只發送了120美元，他現在希望礦工把錢還給他們。（Decrypt）[2020/11/5 11:45:27]

隨著區塊鏈日漸普及，各大平臺須確保能滿足全球對交易處理速度的需求，即可擴展性需求。如果無法滿足，區塊鏈容量將被大量待處理交易覆蓋，從而造成網絡擁塞。一般情況下，這將導致交易費用上漲。

但是，如果區塊鏈希望保持去中心化特性，則難以實現安全性和可擴展性。這個問題可用VitalikButerin提出的可擴展性三元悖論概念進行解釋。區塊鏈三元悖論是指難以平衡可擴展性、安全性和去中心化這三大重要屬性。

VitalikButerin認為，以太坊網絡采用工作量證明共識機制，因此在合并前無法滿足可擴展性標準。出于種種原因，工作量證明區塊鏈往往更難擴展。首先，單個區塊可驗證的交易數量有限。其次，區塊須勻速挖出。

數據：Medalla測試網共有近110萬枚以太坊被質押:據以太坊2.0瀏覽器Beacon顯示，目前在Medalla測試網上共有35266個驗證節點，共有接近110萬枚以太坊被質押。[2020/8/28]

例如，根據由協議自動調節的wa礦難度，比特幣經設計為平均每10分鐘出塊一次。雖然比特幣的設計高度安全，但隨著需求增加，出塊時間因素加之每個區塊的交易限制，仍將導致網絡擁塞。這通常會造成交易費用與確認時間大幅增加。

為克服工作量證明的局限性，以太坊團隊提出名為“以太坊2.0”(ETH2.0)的一系列升級。

以太坊升級：著眼全局

以太坊2.0升級包括已有的信標鏈、合并、Surge、Verge、Purge以及Splurge等。所有升級部署之后，全新的以太坊區塊鏈有望在保持去中心化的同時，實現可擴展性、安全性和可持續性的提升。

信標鏈

Connext部署兼容以太坊Layer2的即時跨鏈通信功能Spacefold:以太坊二層網絡Connext發布Spacefold功能，該功能是Connext節點頂部的一個UI設計，演示了使用狀態通道進行即時跨鏈通信的功能。Spacefold可以折疊到以太坊Layer2解決方案xDai、Optimism、Matic以及即將推出的SKALE和Arbitrum。Spacefold是探索Layer2可組合性的第一個實驗。Connext表示，因為其設計是一個可編程的點對點小型支付網絡，因此不適合Reddit想要擴展的一些通用計算活動。由于狀態通道的工作方式，Connext內部的平衡必須是每個用戶私有的，因此決定與現有的Layer2合作。使用Connext，用戶不需要知道他們在哪條鏈或者分片上就可以轉移資金，甚至可以完全無縫地跨鏈自動調用合約。雖然Layer2解決方案通常是相互競爭的，但實際上是可組合的，當它們疊加在一起可以創造出更強大的生態系統，比它們各部分的總和還要強大。

此前報道，Connext基于Counterfactual框架，這是一種全新的開發區塊鏈應用的方式，讓通道盡可能模塊化和鏈上交易最小化的方案，在首次充值和最后提款的操作之間，其他的操作不需要依賴鏈上交易。[2020/8/2]

信標鏈此前稱為“階段0”，標志著以太坊主要升級中的首次升級。該鏈于2020年12月1日上線，將權益證明引入以太坊生態系統。用戶可以通過兩種方式與信標鏈交互：質押ETH或運行共識客戶端，以保障網絡安全。信標鏈目前與以太坊主網并行運行。

動態 | 以太坊鏈上活躍地址數達到35萬 創今年新高:截至3月25日，BTC活躍地址數為60.59萬，環比降低7.48%；鏈上交易數為22.64萬，環比降低23.12%。以太坊活躍地址數為35.31萬，環比增加27.98%，已創今年以來新高；鏈上交易數為54.91萬，環比增加2.37%。[2019/3/26]

合并

合并是以太坊解決可擴展性問題的下一個重要步驟。簡言之，合并將集成以太坊生態系統中兩個現有的獨li鏈：執行層與共識層。

以太坊主網于2022年9月合并至由信標鏈協調的權益證明系統中。合并后，生態系統的網絡安全將全靠權益證明機制保障。

共識機制

合并完成后，以太坊的工作量證明將由權益證明共識機制取而代之。無需wa礦，區塊將由稱為“驗證者”的節點鑄造。網絡將定期隨機指定單一節點來驗證候選區塊。完成任務的驗證者將獲得交易費用小費和質押獎勵。節點無需相互競爭添加新區塊，因此，權益證明占用的資源遠遠少于工作量證明，從而更具可持續性。

動態 | 以太坊未確認交易71508筆:據Etherscan.io數據顯示，當前以太坊未確認交易為71508筆，相較此前筆數有所增加，但網絡依舊嚴重擁堵。[2018/12/21]

主網交易

目前，信標鏈僅處理一部分網絡交易。合并后，共識將主要在信標鏈完成。

“合并后，信標鏈將是所有網絡數據的共識引擎，包括執行層交易和賬戶余額。”——Ethereum.org

代幣

以太坊的交易歷史將并入信標鏈，以太幣(ETH)則維持原樣。合并后的ETH資金仍可繼續使用，ETH代幣用戶無需采取任何操作來應對升級。

當前模式下的代幣發行系統每天大致發放1.3萬枚ETH，用于wa礦和質押獎勵。合并實施后，wa礦獎勵不再提供，每日質押獎勵的新ETH發放將降至約1,600枚。

合并后還有哪些后續？

官方尚未發布關于以太坊其他升級的公告，但Surge、Verge、Purge和Splurge將緊隨其后。合并之后，分片勢在必行，計劃于2023年啟動，具體時間待定。

分片

以太坊將借助分片加大吞吐量，從而提升可擴展性，還有希望降低交易成本和時間。分片引入了類似于常規區塊鏈的分片鏈，但每個分片鏈只包含一部分區塊鏈數據。得益于分片鏈提供的特定數據子集，節點能更高效地驗證交易。

分片擴展解決方案需要耗費大量時間和精力才能實施。但是，如果開展順利，可謂是區塊鏈可擴展性方面的一大里程碑式突破，讓以太坊的數據存儲與訪問得以增強。

分片流程分為多個階段，分片鏈版本1向網絡提供更多數據，版本2則存儲和執行代碼。兩個版本之間將開啟交叉通信。

至于其他升級，方案尚未敲定。在一條推文中，VitalikButerin明確表示，上述升級能與合并并行運行，不應視作合并的后續階段。

為何擴展解決方案選擇眾多？

以太坊正為立足未來做好萬全準備，為隨之而來的大規模應用普及承擔繁重的交易負載。解決方案選擇越多，整個網絡的擁塞情況越有可能得以緩解。此外，如果單一擴展解決方案存在不足，多個選擇還能預防單點故障。配備多個擴展解決方案不僅能為提高交易速度和吞吐量打好基礎，還能幫助用戶避免高額交易費用。

合并對ETH的影響

作為最負盛名的第二代區塊鏈項目之一，以太坊問世時的初始供應量為7,200萬枚以太幣(ETH)。在最初的工作量證明模式下，很大一部分代幣供應用于激勵礦工，保障網絡安全。

轉向權益證明之后，wa礦獎勵將不再發放。因此，每年發行的ETH凈減少90%左右。只要供求規律發揮作用，供應量降低將導致ETH價格上漲。但是，金融市場風云變幻，波動無常，并且還將受到其他眾多因素影響。

合并對BETH的影響

BETH是質押在幣安中以太坊(ETH)的代幣化版本。合并實施后，礦工將無法再賺取工作量證明獎勵，而驗證者將獲得質押獎勵，以及合并前本應提供給礦工的交易費用。此外，驗證者將在合并后獲得一部分最大可提取價值(MEV)獎勵。BETH采用此概念之后，年利率應該會有所增長。因此，年利率(APR)有望大幅上漲。

合并對幣安用戶及產品的影響

對于ETH代幣持有者和幣安用戶而言，絕大多數的幣安產品不受影響。只是ETH將從幣安wa礦服務下架，ETH借款、充值和提現服務暫停。

總結

合并是以太坊網絡一系列重大升級中的第二次升級，主要是為了實施新的擴展解決方案，提高可擴展性。在完成上述所有升級之后，以太坊將在不影響安全性和去中心化的前提下，承擔更多交易負載。

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