了解以太坊合併:2022年9月15日升級如何重塑區塊鏈技術

2022年9月15日,以太坊經歷了加密貨幣史上最重要的技術轉型之一。以太坊合併日期標誌著該網絡從能源密集型的工作量證明(PoW)挖礦,轉向更可持續的權益證明(PoS)共識機制。這不僅僅是一個軟體更新——而是對全球最大區塊鏈網絡運作方式的根本重新構想,並在整個加密貨幣生態系統中產生了連鎖反應。

這次升級的重要性遠超技術圈。對於數百萬ETH持有者、開發者和加密愛好者來說,合併代表著以太坊在平衡去中心化、安全性與環境責任方面的轉折點。了解這個具有歷史意義的日子發生了什麼,以及為何它如此重要,對於想掌握以太坊現狀與未來走向的人來說至關重要。

轉折點:以太坊向權益證明的轉變

在深入技術細節之前,理解以太坊合併實際完成了什麼是很有幫助的。這次升級從根本上改變了以太坊的安全模型,將挖礦者(用強大電腦競爭解決複雜數學難題的節點)取代為驗證者,後者通過鎖定(質押)ETH來保障網絡安全。

可以將其比作在飛行中的噴氣式客機更換引擎。以太坊從未停止運作。用戶持續發送交易、智能合約持續運行,整個網絡在轉換過程中保持連續運作。這一無縫交接是經過多年準備、測試與全球數千名開發者和社群成員協調合作的結果。

合併將以太坊的執行層(交易發生的地方)與自2020年12月起運行的平行權益證明網絡——信標鏈(Beacon Chain)合併成一個統一的網絡。近兩年來,信標鏈在背景中默默運行,積累驗證者,證明PoS模型的可行性。當時機成熟時,整合順利完成,並在全球加密社群中引發慶祝與追蹤。

2022年9月15日:改變以太坊的日子

以太坊合併的日期是在經過多年研究、開發與精心協調後到來的。這一歷史時刻的旅程早在2022年9月之前就已展開:

2020年12月1日: 信標鏈作為獨立的權益證明網絡啟動,首批驗證者開始質押ETH,測試新的共識機制。

2021年8月起: 多個測試網開始進行實地測試,模擬合併過程,識別並解決潛在問題。

2022年6月至9月: 主要測試網(Goerli、Ropsten、Sepolia)成功模擬合併,建立了對主網轉換成功的信心。

2022年9月15日: 以太坊正式在主網上進行合併。執行層與信標鏈合併為一個基於PoS的統一網絡。

每一個里程碑都代表著開發者、研究人員與節點運營者數月甚至數年的努力。合併的成功執行展現了以太坊生態系統在不干擾網絡運作的情況下,完成複雜且高風險的升級的能力。

從挖礦到質押:技術革命

要理解為何合併如此重要,必須掌握兩種共識機制的根本差異。

工作量證明(PoW): 在此系統下,礦工利用強大電腦競爭解決密碼學難題。第一個解出難題的礦工有權提出下一個區塊並獲得獎勵。這個過程通過攻擊網絡的計算難度來保障以太坊的安全。然而,PoW消耗大量電力——以太坊的年能源消耗曾與一些小國相當。

權益證明(PoS): 在此系統下,驗證者根據其質押的ETH數量被隨機選中提出新區塊。誠實履行職責的驗證者會獲得獎勵,但若試圖作弊(如雙花或提出衝突區塊),則會受到懲罰(稱為“削減”)。這種經濟激勵結構取代了純粹依靠計算能力的安全機制。

權益證明的實際運作方式

在以太坊的新系統中,驗證者需鎖定32 ETH參與。協議會隨機選擇驗證者提出區塊,並將其加入鏈中。如果驗證者行為不端——如提出衝突區塊或雙花——網絡可以檢測並懲罰,通過銷毀其部分質押ETH來執行。

這創造了一個強大的經濟激勵,促使驗證者誠實守規。質押數十萬美元ETH的驗證者,會非常有動力遵守協議規則。同時,隨機化確保沒有單一驗證者能可靠控制整個網絡,從而維持去中心化。

結果是:以太坊的安全性現在由數千名驗證者與數百萬ETH的質押來保障,而非依賴挖礦硬體的計算能力。這一轉變使能源消耗降低超過99%——一個令人驚嘆的效率提升,解決了加密貨幣長期受到的批評之一。

為何合併至關重要

轉向權益證明的決策並非輕率作出。這一轉變由三個關鍵因素推動:

可持續性問題: 以太坊的能源消耗已成為環境負擔。公眾對PoW挖礦對氣候的影響越來越關注,這一擔憂沉重地壓在以太坊基金會與社群心頭。合併提供了立即且顯著的解決方案。

擴展性限制: PoW網絡本身存在擴展瓶頸。挖礦需要依序產生區塊,難題的複雜度限制了交易吞吐量。在高峰期,這導致網絡擁堵與高額手續費。PoS為未來更大規模的擴展提供了基礎。

安全模型: 雖然PoW通過計算成本提供安全性,但PoS則提供更優雅的安全架構。理性攻擊者需要獲取並冒著數十億美元的ETH風險,攻擊成本遠高於挖礦硬體的投入。此外,PoS允許更快的最終確定(交易一旦確認即不可逆轉),進一步提升安全保障。

以太坊社群認為,這三個因素——環境影響、擴展性限制與安全性提升——使得轉型不僅是可取的,更是網絡長遠發展的必要之舉。

影響:能源、安全與網絡效應

合併立即在三個關鍵層面帶來可衡量的變化:

能源效率

最顯著的影響是能源消耗的劇減。以太坊的年度能源使用從約78太瓦時降至僅0.01太瓦時——降幅超過99%。這一變化使以太坊從一個環境爭議點,轉變為最具環保意識的主要區塊鏈之一。以太坊現在的能耗甚至低於許多傳統金融支付網絡。

安全轉型

安全模型由礦工通過計算努力保護網絡,轉變為驗證者通過經濟激勵來保障。這一變化帶來多重效果:

  • 攻擊門檻提高: 攻擊者需獲取並冒著超過150億美元ETH的風險,對網絡構成威脅的成本高昂。

  • 更快的最終確認: PoS能更快確認交易,改善用戶體驗,降低攻擊窗口。

  • 分散式安全: 全球數千名驗證者共同保障以太坊,避免中心化問題。

不過,這一轉變也帶來新的安全考量。削減懲罰(slashing)對驗證者的行為提出了更高要求,若驗證者行為不端,可能會被懲罰。此外,大型質押池可能集中投票權,若未妥善監控,或威脅去中心化。

擴展性基礎

合併本身並未立即降低交易費用或提升吞吐量,但為未來擴展性改進奠定了技術基礎。PoS比PoW更具彈性,允許開發者在未來升級中實現分片(sharding)和數據可用性抽樣等先進功能。

常見問題:Gas費用會下降嗎?

合併後最常被問到的問題之一是手續費是否會降低。直接答案是否定的。手續費取決於網絡擁堵程度與交易的計算成本,而非共識機制。合併主要解決了可持續性與安全性問題,並未直接影響交易成本。

不過,未來的升級如proto-danksharding(即將在坎昆升級中推出)和完整分片,專為提升擴展性與降低費用而設計。這些升級部署後,用戶將會看到交易成本與網絡吞吐量的實質改善。合併是這些改進的前提,但本身並非降低費用的原因。

ETH持有者的變化:一個令人安心的轉變

2022年期間,社群對ETH在合併中的命運充滿擔憂。許多人擔心資金會丟失、會出現新的“ETH2”代幣需要轉換,或需要進行額外操作。

事實證明這些擔憂是多餘的。合併對ETH持有者來說完全無縫:

  • 無需操作: 用戶無需任何動作。ETH持有量在升級前後保持不變。

  • 資金安全: 在升級過程中,沒有ETH丟失或面臨風險。整個過程安全順利,未影響用戶資金的安全與可用性。

  • 沒有“ETH2”: “ETH2”這一術語在合併後已被廢棄。只有以太坊與ETH。部分騙子曾利用此術語散播假“ETH2”代幣,但正規的以太坊持有者無需擔心。你地址中的ETH在合併前後都是有效的以太坊。

風險與挑戰

任何區塊鏈網絡的重大升級都伴隨著風險與挑戰。合併也不例外,帶來了幾個新考量:

驗證者集中化

雖然以太坊的質押系統理論上向所有人開放,但實務上,大型質押池已積累了大量驗證者。如果少數實體控制了大部分驗證者,可能會影響網絡的運作甚至發動攻擊。持續監控與激勵機制調整是防止過度集中化的關鍵。

技術風險

任何升級都存在技術風險。雖然在合併前進行過大量測試,但仍可能出現未預料的漏洞或邊緣案例。此外,對於不端驗證者的削減懲罰(slashing)措施,若技術出現問題,也可能誤傷誠實驗證者。

協議治理

以太坊協議仍在不斷演進。未來的變更可能帶來新的風險或折衷,直到部署完成才會明朗。社群必須保持積極參與,謹慎評估每次升級提案。

參與以太坊的質押經濟

合併最重要的變化之一是讓數百萬用戶可以參與以太坊質押。與需要專用硬體與巨額資本的挖礦不同,質押更容易被普通人參與。

直接質押與質押池

直接質押: 用戶自行運行驗證者,需提供32 ETH(約60,000-80,000美元,視價格而定)並運行驗證軟體。此方式回報較高,但需技術知識與長期投入。

質押池: 想獲得質押獎勵但資金不足32 ETH或缺乏技術的用戶,可以選擇質押池。這些服務將用戶的ETH集中起來,按比例分配獎勵。用戶可以投入任何數量的ETH,甚至是部分ETH。

預期回報與風險

質押收益率通常在3-5%之間,但會根據網絡參與度與懲罰事件而變動。這些收益會隨時間複利,但也伴隨著特定風險:

  • 削減風險: 若驗證者行為不端,可能被懲罰,損失部分或全部質押ETH。

  • 流動性風險: 質押的ETH被鎖定,不能立即出售。2023年3月的上海升級後,允許解鎖,但仍有延遲與排隊,短期內無法立即取回資金。

  • 機會成本: 資金鎖定在質押中,無法用於其他活動如交易或DeFi。

潛在質押者應謹慎權衡這些風險與潛在收益,做出明智決策。

以太坊的長遠發展:上海、坎昆與未來

合併只是長期發展路線圖中的一個里程碑。多個重大升級仍在進行中,持續重塑網絡:

上海升級(2023年3月)

在合併後六個月,上海升級實現了首次質押ETH的提取。此前,質押者只能賺取獎勵,不能提取資金,這限制了生態系統的成熟。上海解決了這一限制,允許驗證者提取ETH並合併其驗證者餘額。

坎昆與Proto-Danksharding(即將到來)

下一個重要里程碑是proto-danksharding,這是一種大幅提升以太坊數據可用性與擴展性的技術。此升級將使Layer 2解決方案(如Arbitrum、Optimism)能更高效地處理交易,降低成本,同時保持安全保障。

完整分片與長遠願景

以太坊的終極願景是將網絡拆分成多個分片(shards),每個分片並行處理交易。這將使以太坊能每秒處理數千筆交易,同時保持完全去中心化。完整分片的實施可能還需數年,但它是以太坊擴展性路線圖的最終目標。

常見問題:合併後Gas費用會下降嗎?

合併後最常被問到的問題是手續費是否會降低。答案是否定的。手續費取決於網絡擁堵與交易計算成本,與共識機制無關。合併主要解決了可持續性與安全性問題,並未直接降低交易費用。

不過,未來的升級如proto-danksharding與分片,專為提升擴展性與降低成本而設計。這些升級部署後,用戶將會看到交易成本與網絡吞吐量的實質改善。合併是這些改進的前提,但本身並非降低費用的原因。

對ETH持有者的影響:一個令人安心的轉變

2022年期間,社群對ETH在合併中的命運充滿擔憂。許多人擔心資金會丟失、會出現新的“ETH2”代幣需要轉換,或需要進行額外操作。

事實證明這些擔憂是多餘的。合併對ETH持有者來說完全無縫:

  • 無需操作: 用戶無需任何動作。ETH持有量在升級前後保持不變。

  • 資金安全: 在升級過程中,沒有ETH丟失或面臨風險。整個過程安全順利,未影響用戶資金的安全與可用性。

  • 沒有“ETH2”: “ETH2”這一術語在合併後已被廢棄。只有以太坊與ETH。部分騙子曾利用此術語散播假“ETH2”代幣,但正規的以太坊持有者無需擔心。你地址中的ETH在合併前後都是有效的以太坊。

風險與挑戰

任何區塊鏈的重大升級都伴隨著風險與挑戰。合併也不例外,帶來了幾個新考量:

驗證者集中化

雖然以太坊的質押系統理論上向所有人開放,但實務上,大型質押池已積累了大量驗證者。如果少數實體控制了大部分驗證者,可能會影響網絡運作甚至發動攻擊。持續監控與激勵機制調整是防止過度集中化的關鍵。

技術風險

任何升級都存在技術風險。雖然在合併前進行了大量測試,但仍可能出現未預料的漏洞或邊緣案例。此外,對於不端驗證者的削減懲罰(slashing)措施,若技術出現問題,也可能誤傷誠實驗證者。

協議治理

以太坊協議仍在不斷演進。未來的變更可能帶來新的風險或折衷,直到部署完成才會明朗。社群必須保持積極參與,謹慎評估每次升級提案。

參與以太坊的質押經濟

合併最重要的變化之一是讓數百萬用戶可以參與以太坊質押。與需要專用硬體與巨額資本的挖礦不同,質押更容易被普通人參與。

直接質押與質押池

直接質押: 用戶自行運行驗證者,需提供32 ETH(約60,000-80,000美元,視價格而定)並運行驗證軟體。此方式回報較高,但需技術知識與長期投入。

質押池: 想獲得質押獎勵但資金不足32 ETH或缺乏技術的用戶,可以選擇質押池。這些服務將用戶的ETH集中起來,按比例分配獎勵。用戶可以投入任何數量的ETH,甚至是部分ETH。

預期回報與風險

質押收益率通常在3-5%之間,但會根據網絡參與度與懲罰事件而變動。這些收益會隨時間複利,但也伴隨著特定風險:

  • 削減風險: 若驗證者行為不端,可能被懲罰,損失部分或全部質押ETH。

  • 流動性風險: 質押的ETH被鎖定,不能立即出售。2023年3月的上海升級後,允許解鎖,但仍有延遲與排隊,短期內無法立即取回資金。

  • 機會成本: 資金鎖定在質押中,無法用於其他活動如交易或DeFi。

潛在質押者應謹慎權衡這些風險與潛在收益,做出明智決策。

以太坊的長遠發展:上海、坎昆與未來

合併只是長期發展路線圖中的一個里程碑。多個重大升級仍在進行中,持續重塑網絡:

上海升級(2023年3月)

在合併後六個月,上海升級實現了首次質押ETH的提取。此前,質押者只能賺取獎勵,不能提取資金,這限制了生態系統的成熟。上海解決了這一限制,允許驗證者提取ETH並合併其驗證者餘額。

坎昆與Proto-Danksharding(即將到來)

下一個重要里程碑是proto-danksharding,這是一種大幅提升以太坊數據可用性與擴展性的技術。此升級將使Layer 2解決方案(如Arbitrum、Optimism)能更高效地處理交易,降低成本,同時保持安全保障。

完整分片與長遠願景

以太坊的終極願景是將網絡拆分成多個分片(shards),每個分片並行處理交易。這將使以太坊能每秒處理數千筆交易,同時保持完全去中心化。完整分片的實施可能還需數年,但它是以太坊擴展性路線圖的最終目標。

常見問題:合併後Gas費用會下降嗎?

合併後最常被問到的問題是手續費是否會降低。答案是否定的。手續費取決於網絡擁堵與交易計算成本,與共識機制無關。合併主要解決了可持續性與安全性問題,並未直接降低交易費用。

不過,未來的升級如proto-danksharding與分片,專為提升擴展性與降低成本而設計。這些升級部署後,用戶將會看到交易成本與網絡吞吐量的實質改善。合併是這些改進的前提,但本身並非降低費用的原因。

以太坊持有者的變化:一個令人安心的轉變

2022年期間,社群對ETH在合併中的命運充滿擔憂。許多人擔心資金會丟失、會出現新的“ETH2”代幣需要轉換,或需要進行額外操作。

事實證明這些擔憂是多餘的。合併對ETH持有者來說完全無縫:

  • 無需操作: 用戶無需任何動作。ETH持有量在升級前後保持不變。

  • 資金安全: 在升級過程中,沒有ETH丟失或面臨風險。整個過程安全順利,未影響用戶資金的安全與可用性。

  • 沒有“ETH2”: “ETH2”這一術語在合併後已被廢棄。只有以太坊與ETH。部分騙子曾利用此術語散播假“ETH2”代幣,但正規的以太坊持有者無需擔心。你地址中的ETH在合併前後都是有效的以太坊。

風險與挑戰

任何區塊鏈的重大升級都伴隨著風險與挑戰。合併也不例外,帶來了幾個新考量:

驗證者集中化

雖然以太坊的質押系統理論上向所有人開放,但實務上,大型質押池已積累了大量驗證者。如果少數實體控制了大部分驗證者,可能會影響網絡運作甚至發動攻擊。持續監控與激勵機制調整是防止過度集中化的關鍵。

技術風險

任何升級都存在技術風險。雖然在合併前進行了大量測試,但仍可能出現未預料的漏洞或邊緣案例。此外,對於不端驗證者的削減懲罰(slashing)措施,若技術出現問題,也可能誤傷誠實驗證者。

協議治理

以太坊協議仍在不斷演進。未來的變更可能帶來新的風險或折衷,直到部署完成才會明朗。社群必須保持積極參與,謹慎評估每次升級提案。

參與以太坊的質押經濟

合併最重要的變化之一是讓數百萬用戶可以參與以太坊質押。與需要專用硬體與巨額資本的挖礦不同,質押更容易被普通人參與。

直接質押與質押池

直接質押: 用戶自行運行驗證者,需提供32 ETH(約60,000-80,000美元,視價格而定)並運行驗證軟體。此方式回報較高,但需技術知識與長期投入。

質押池: 想獲得質押獎勵但資金不足32 ETH或缺乏技術的用戶,可以選擇質押池。這些服務將用戶的ETH集中起來,按比例分配獎勵。用戶可以投入任何數量的ETH,甚至是部分ETH。

預期回報與風險

質押收益率通常在3-5%之間,但會根據網絡參與度與懲罰事件而變動。這些收益會隨時間複利,但也伴隨著特定風險:

  • 削減風險: 若驗證者行為不端,可能被懲罰,損失部分或全部質押ETH。

  • 流動性風險: 質押的ETH被鎖定,不能立即出售。2023年3月的上海升級後,允許解鎖,但仍有延遲與排隊,短期內無法立即取回資金。

  • 機會成本: 資金鎖定在質押中,無法用於其他活動如交易或DeFi。

潛在質押者應謹慎權衡這些風險與潛在收益,做出明智決策。

以太坊的長遠發展:上海、坎昆與未來

合併只是長期發展路線圖中的一個里程碑。多個重大升級仍在進行中,持續重塑網絡:

上海升級(2023年3月)

在合併後六個月,上海升級實現了首次質押ETH的提取。此前,質押者只能賺取獎勵,不能提取資金,這限制了生態系統的成熟。上海解決了這一限制,允許驗證者提取ETH並合併其驗證者餘額。

坎昆與Proto-Danksharding(即將到來)

下一個重要里程碑是proto-danksharding,這是一種大幅提升以太坊數據可用性與擴展性的技術。此升級將使Layer 2解決方案(如Arbitrum、Optimism)能更高效地處理交易,降低成本,同時保持安全保障。

完整分片與長遠願景

以太坊的終極願景是將網絡拆分成多個分片(shards),每個分片並行處理交易。這將使以太坊能每秒處理數千筆交易,同時保持完全去中心化。完整分片的實施可能還需數年,但它是以太坊擴展性路線圖的最終目標。

常見問題:合併後Gas費用會下降嗎?

合併後最常被問到的問題是手續費是否會降低。答案是否定的。手續費取決於網絡擁堵與交易計算成本,與共識機制無關。合併主要解決了可持續性與安全性問題,並未直接降低交易費用。

不過,未來的升級如proto-danksharding與分片,專為提升擴展性與降低成本而設計。這些升級部署後,用戶將會看到交易成本與網絡吞吐量的實質改善。合併是這些改進的前提,但本身並非降低費用的原因。

以太坊持有者的變化:一個令人安心的轉變

2022年期間,社群對ETH在合併中的命運充滿擔憂。許多人擔心資金會丟失、會出現新的“ETH2”代幣需要轉換,或需要進行額外操作。

事實證明這些擔憂是多餘的。合併對ETH持有者來說完全無縫:

  • 無需操作: 用戶無需任何動作。ETH持有量在升級前後保持不變。

  • 資金安全: 在升級過程中,沒有ETH丟失或面臨風險。整個過程安全順利,未影響用戶資金的安全與可用性。

  • 沒有“ETH2”: “ETH2”這一術語在合併後已被廢棄。只有以太坊與ETH。部分騙子曾利用此術語散播假“ETH2”代幣,但正規的以太坊持有者無需擔心。你地址中的ETH在合併前後都是有效的以太坊。

風險與挑戰

任何區塊鏈的重大升級都伴隨著風險與挑戰。合併也不例外,帶來了幾個新考量:

驗證者集中化

雖然以太坊的質押系統理論上向所有人開放,但實務上,大型質押池已積累了大量驗證者。如果少數實體控制了大部分驗證者,可能會影響網絡運作甚至發動攻擊。持續監控與激勵機制調整是防止過度集中化的關鍵。

技術風險

任何升級都存在技術風險。雖然在合併前進行了大量測試,但仍可能出現未預料的漏洞或邊緣案例。此外,對於不端驗證者的削減懲罰(slashing)措施,若技術出現問題,也可能誤傷誠實驗證者。

協議治理

以太坊協議仍在不斷演進。未來的變更可能帶來新的風險或折衷,直到部署完成才會明朗。社群必須保持積極參與,謹慎評估每次升級提案。

參與以太坊的質押經濟

合併最重要的變化之一是讓數百萬用戶可以參與以太坊質押。與需要專用硬體與巨額資本的挖礦不同,質押更容易被普通人參與。

直接質押與質押池

直接質押: 用戶自行運行驗證者,需提供32 ETH(約60,000-80,000美元,視價格而定)並運行驗證軟體。此方式回報較高,但需技術知識與長期投入。

質押池: 想獲得質押獎勵但資金不足32 ETH或缺乏技術的用戶,可以選擇質押池。這些服務將用戶的ETH集中起來,按比例分配獎勵。用戶可以投入任何數量的ETH,甚至是部分ETH。

預期回報與風險

質押收益率通常在3-5%之間,但會根據網絡參與度與懲罰事件而變動。這些收益會隨時間複利,但也伴隨著特定風險:

  • 削減風險: 若驗證者行為不端,可能被懲罰,損失部分或全部質押ETH。

  • 流動性風險: 質押的ETH被鎖定,不能立即出售。2023年3月的上海升級後,允許解鎖,但仍有延遲與排隊,短期內無法立即取回資金。

  • 機會成本: 資金鎖定在質押中,無法用於其他活動如交易或DeFi。

潛在質押者應謹慎權衡這些風險與潛在收益,做出明智決策。

以太坊的長遠發展:上海、坎昆與未來

合併只是長期發展路線圖中的一個里程碑。多個重大升級仍在進行中,持續重塑網絡:

上海升級(2023年3月)

在合併後六個月,上海升級實現了首次質押ETH的提取。此前,質押者只能賺取獎勵,不能提取資金,這限制了生態系統的成熟。上海解決了這一限制,允許驗證者提取ETH並合併其驗證者餘額。

坎昆與Proto-Danksharding(即將到來)

下一個重要里程碑是proto-danksharding,這是一種大幅提升以太坊數據可用性與擴展性的技術。此升級將使Layer 2解決方案(如Arbitrum、Optimism)能更高效地處理交易,降低成本

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