抖音 | 一篇文章分析合并以太坊，以太坊升级的关键一招

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作者｜明希出品| 本报财经 The Merge：两个不同系统的融合

5月20日，V神在ETH上海直播时刻意淡化了“ETH2.0”的概念。 其实合并并不是“ETH2.0”的过程，也没有推出新的以太坊版本。 那么，以太坊合并到底是什么？

去年 10 月，以太坊基金会 Eth2 研究员 Hsiao-Wei Wang 在《Ethereum The Merge Key Summary》中分享的内容更适合泛化。

“Merge，从宏观上来说，是两个不同系统的融合。

Merge是对以太坊的升级，合并了以太坊主网和信标链（The beacon chain）。 具体解释（如上图）：目前的Proof of WorK Chain称为Eth1，以太坊的Proof of Stake和sharding的研究称为Eth2。 Proof of Work链从执行层（execution layer）中取出，与Eth2的共识层（consensus layer）合并，形成一个完整的以太坊。

信标链是一个具有 PoS 共识层的独立网络，目前与以太坊主网（具有 PoW 共识层）并行运行。 一旦合并完成，以太坊中的PoW共识层将被移除，以太坊链上所有区块的共识将由PoS共识层实现。 在整个过程中，执行层持续托管以太坊虚拟机（EVM），并对交换进行验证和广播，共识层将交换和共识所需的信息以二进制数据的形式打包。 但现在以太坊的工作量证明挖矿将被放弃，即停止参与工作量证明（PoW）挖矿，矿工将被验证者（验证者）取代，PoW节点矿工将退出历史舞台。

合并是以太坊升级的必由之路

[抖音 | 以太坊合并分析，以太坊升级关键一招】我们首先要回顾一个“大问题”。 可扩展性、去中心化和安全性这三个属性。 到目前为止，我们接触过的大多数区块链都实现了其中两个属性。

就BTC和ETH而言，去中心化和安全的网络已经运行了很多年，但在保证前两个属性后，交易效率低下，延迟和吞吐量都很低。 比特币每秒完成大约 7 笔交易。 交易，以太坊每秒大约有 15 笔交易。

正因如此，以太坊的生态发展受到严重制约，开发者和其他用户对以太坊的完善升级的需求也越来越迫切。 目前分片被认为是解决这个问题的最佳方案，但是去中心化分片的难度系数极高。

V神在ETH上海直播中提到了一个新名词Proto-Danksharding。 这是一条新的分片路线吗？ 不确定，但目前能知道的是：当以太坊升级到一定程度，结合PBS、crList等技术，第一步是进行“超大分片”以太坊正在打包，直接增加区块大小到1MB，ETH的TPS增加到5000，是当前处理速度的300多倍； 然后进行“长期扩容计划”，将区块大小增加16MB，配合Rollup技术，将以太坊的TPS提高到每秒8万笔交易。

5000倍的计划看似指日可待，现实却很骨感。 在开始分片之前，需要完成的是以太坊的合并。

以太坊的当前状态是使用工作量证明 (PoW) 运行。 矿工需要强大且耗能的 GPU 来解决复杂的数学问题才能获得奖励，而继续挖矿的成本只能通过二级市场交易获得。 合并后，在Proof-of-Stake PoS中，任何具有足够价值的ETH只要愿意存储一些价值作为质押，都可以成为验证者。 降低成本是需要考虑合并的主要原因。

PoW 中的矿工支持以太坊网络的运行。 以太坊需要一定数量的矿工来维护和运营，但实际上，在“寡头”挖矿积累之后，运营的潜在危险也在增加，同时维护“共识”的“成本”是大量消耗真实电。

以太坊 PoS 将构建一个分片平台。 这一重大协议变更将促进以太坊中分片链的并行运行，通过数据可用性和结算增加可用区块空间，并为扩展带来诸多好处。 因此，随着PoS机制的运行以太坊正在打包，后续的可扩展性规划和开放研究问题可以得到更好的运行，而不是现在的“难执行”。

Coinbase 的高级软件工程师 Yuga Cohler 分析说，Merge 最引人注目的方面可能是它产生的效率……合并成为以太坊战略的下一步是有道理的。

合并会像承诺的那样发生吗？

没有人能给出合并的具体时间。 在近期的ETH直播中，V神提到以太坊测试网Ropsten将于6月开始运行PoS机制。 测试确认没有运营问题后，合并将在2-4个月内完成。

目前官网给出的时间是：预计2022年第三季度。

根据 GitHub 的 Merge 测试网页面，以太坊 DevOps 工程师 Parathi Jayanathi 已经提交了 Ropsten 测试网 Merge 的配置代码。 Ropsten测试网被认为是以太坊主网最好的复制品，它的成功将是以太坊合并的关键一步。

不管进展顺利与否，以太坊最新的难度炸弹（Difficulty Bomb）“不可避免”。

数据来源：wenmerge.com 难度炸弹的第一个目的是推动转向权益证明（PoS）共识机制。 不过目前为止已经推迟了5个难度炸弹，Arrow Glacier和Muir Glacier这两个硬分叉只推迟了难度炸弹。 这个难度炸弹可能会在2022年6月下旬到达，随着以太坊生态的发展，难度炸弹被化解和延迟的可能性越来越小。

现在我们也很清楚，“炸弹”来的时候，合并还没有来。

如果到年底仍然没有合并，出块间隔可能会达到18-20秒，以太坊的TPS不升反降，交易将迎来更可怕的gas费。

合并以太坊

据媒体报道，天使投资人sassal.eth表示：合并后，以太坊网络将完全转向PoS——减少99.98%的能源使用——减少80-90%的ETH发行量——质押的ETH APY增加——ETH成为净通缩- 至少 6 个月后没有新的 ETH。

节约能源。 目前，以太坊一年的用电量约等于荷兰一年的用电量。 根据 Carl Beekhuizen 在 2021 年 5 月的估计：合并后以太坊将至少使用约 99.95% 的能源（有人说是 99.98%）

资料来源：质押收益。 信标链自去年 12 月推出以来取得了绝对的成功。 以太坊官网数据显示，5月24日，信标链网络质押总量已超过1300万个ETH，验证者总数为388212人。 以目前的ETH价格计算，信标链上的质押总价值已经超过250亿美元。 合并成功后，验证人的回报率可能会从目前的4.6%上升到10%左右。

全面通缩。 一旦合并，ETH的发行量将急剧下降，将出现“三重减半”（社区名称，这是对BTC减半的致敬）。 根据 moneyprinter 数据，PoW 模式下以太坊每年发行量的 4% 左右是 ETH 的总供应量，每天发行 12000 到 13000 个 ETH。

资料来源：moneyprinter.info； 时间 5 月 24 日 在 PoS 机制下，ETH 的发行数量是根据网络上主动质押的 ETH 数量来确定的。 根据预测数据，“合并”发行量预计下降0.3%～0.4%。 也就是说，这相当于比特币未来连续两次“减半”，2028年比特币的流通量预计在0.4%左右（目前比特币流通量约占比特币总供应量的1.7%） .

与PoW的卖压相比，PoS质押不消耗大量电力，没有巨大的挖矿成本，质押价值是获得更多奖励的动力，再加上即将生效的EIP-1559的销毁机制2021 年 8 月（每笔交易销毁每笔 BaseFee），以太坊通缩时代即将到来。

以太坊是区块链的领先协议和生态。 它的升级，想必是业界的一大新闻。 可以说是影响全身。 虽然以太坊升级的整个过程并不顺利，甚至还存在争议和质疑。 按照现有的计划和步骤，所有的目光都集中在即将到来的以太坊合并和未来生态升级的进程上。