以太坊:进击的巨人：深入浅出 玩转以太坊 PoS 合并_PEN

以太坊工作量证明转为权益证明目前已经确认不延期，预计在2022年也就是本年度年末完成PoS的合并。截至目前，以太坊信标链BeaconChain上的总质押量已经达到1300万枚Ether，验证者数量也已经突破35万。

可以说，今年是作为“公链之首”的以太坊的变革之年，与权益证明(PoS)的合并将是迄今为止对以太坊最深刻的技术升级，其重要性仅次于创世区块的诞生。我们相信，PoS通过更深入地将我们联系在一起和消除权力中心及其固有的缺点，将使Web3社会更加繁荣。

作为区块链或者说Web3的参与者，无论是作为开发者、矿工还是科学家等等，都有必要深入的了解此次升级所带来的影响，以及如何迅速融入升级后的yield&defi。本文将系统的阐述ETH1.0到ETH2.0转型的始末，阐明ETH2.0所做出的改变内容，以及帮助参与者无缝过渡到ETH2.0生态中。

拂晓：ETH2.0?出现的始末

起因：为什么要合并？

以太坊的目标是成为世界级计算机，但就目前而言，以太坊仍然面临交易速度缓慢、手续费高昂、PoW不环保等诸多问题。

首先老生常谈的是上面提到的低扩展性。以太坊网络支持数千个去中心化应用程序，每秒都需要处理大量交易，而采用PoW共识机制的以太坊1.0，每秒只能处理约10-50笔交易，远小于PayPal、Visa等中心化网络，远无法满足用户对于交易速度的需求。

NFT内容创作者的支出较2022年峰值下降98%:金色财经报道，据Token Terminal数据，艺术家收入的减少可能会阻碍新作品的推出，从而导致市场僵化，该市场的交易量已从 2022 年 1 月的 170 亿美元下降了 95%。研究人员Nansen表示，当月特许权使用费达到2.69亿美元的峰值，但今年7月仅为430万美元，因为每笔交易支付的费率从高达5%降至0.6%。

区块链技术专家Sei Labs的NFT和游戏增长负责人Phillip Kassab表示，这是一种短视的策略，忽视了这一领域的可持续成功建立在赋予交易者和创作者权力的微妙平衡之上的事实。

Nansen数据显示，随着创作者支出大幅下降，NFT艺术家版税较峰值下降98%。[2023/8/12 16:22:14]

2020年，DeFiSummer促使以太坊网络上的交易量大幅增加，DappRadar2020Q3Dapp报告中指出，以太坊交易量在2020年第三季度猛增至1195亿美元，与第二季度相比增长了近1200%。但随着而来的是网络堵塞，交易费猛增。甚至一度平均交易费用达到14美元的高度，刷新历史记录。所以，手续费高昂一直是以太坊被诟病的一个重要的点。包括EOS创始人BM在内的不少人感叹称：对于大多数正常规模的交易来说，以太坊交易费用太高了。

同时被诟病更多的，是PoW的高能耗等问题。PoW机制下，矿工需要购买矿机硬件、布置矿池、消耗电力来获得相应收益。根据以太坊基金会2021年5月18日对Digiconomist研究成果的援引，以太坊矿工目前每年消耗44.49太瓦时的电量，相当于一个小型国家一年的耗电量。

“镀金”胖企鹅Pudgy Penguin #484以52.4 ETH价格售出:金色财经报道，拥有金色皮肤和金色和服独有特征的“镀金”胖企鹅Pudgy Penguin #484以52.4 ETH（约合11万美元）的价格在OpenSea平台售出，该价格是该NFT系列当前地板价的14.5倍，卖家是NFT巨鲸 pudgypenguinseatass.eth，买家是Bitcoin4freedom。钱包数据显示， pudgypenguinseatass.eth当前仍持有12个其他的胖企鹅Pudgy Penguin NFT，而买家Bitcoin4freedom的钱包中则持有3个CryptoPunk、3个“无聊猿”BAYC、7个Azuki和2个胖企鹅Pudgy Penguin NFT。根据胖企鹅Pudgy Penguin特征数据显示，只有44只Pudgy Penguin有金色皮肤（占该系列的0.50%），44只Pudgy Penguin拥有金色和服身体（占比同样是0.50%），但Pudgy Penguin #484是唯一同时具备这两种特征的企鹅。[2023/4/16 14:06:37]

改变：合并可以带来什么？

此次以太坊的合并，是解决以太坊可扩展性问题第0阶段，为后续可能到来的分片做铺垫。所以，这次合并升级并不涉及扩容技术，也不会降低以太坊主网高昂的Gas费。在当前阶段，将部署信标链，验证者使用权益证明来创建区块。

美联储巴尔金：在降低高通胀方面仍有更多工作要做:金色财经报道，美国里士满联储主席巴尔金(Thomas Barkin)称，美联储需要继续上调利率以促使过高的通胀走低，但他未对本月晚些时候拟议的加息行动的规模大小发表意见。“美联储采取了激进的行动，通过上调利率和缩减资产负债表来压低通胀，”巴尔金周三在南卡罗来纳州就劳动力市场发表讲话。“我们已经看到了一些进展，但5.5%的通胀率仍远高于美联储2%的目标水平，因此我们明确表示仍有工作要做。”[2023/3/8 12:50:05]

TheMerge后的以太坊，主要会增加以下三大特性：

1）更公平

以太坊基金会认为，PoW机制下，算力投资等级越高，硬件维护能力越高，这让大的资本相比散户来说，拥有更高的资本回报和优势；相比之下采用PoS机制，以太坊可以有效降低验证节点的准入门槛，任何用户只要质押32枚ETH即可加入验证者队伍。验证者的工作包括创建新区块，以及检验新区块，是由信标链随机分配的，不需要比拼算力，对硬件设备的要求大大降低，支持更多用户参与。只需一台普通的笔记本电脑以及一个可靠的、保持在线的互联网连接即可，所有质押者获得的投资回报率更平等，也由于质押者的数量更多，更去中心化。

2）更安全

PoS很容易从攻击中恢复。V神在《为什么要进行PoS》一文中论述到，在基于GPU挖矿的PoW中，攻击网络的成本仅仅是租用足够的GPU赶超现有矿工的成本，只需要花费少量的成本和时间就可以进行攻击工作。比如ASIC芯片挖矿需要1/3的持续成本(包括更新迭代硬件、维护、电力)和约2/3的资本成本。据计算，需要487美元左右。ASIC以高昂的集中化成本提高安全级别，但这种高成本防范攻击使得整个网络趋于中心化，因为矿工加入的门槛也变高了。而在权益证明中，几乎全部是资本成本，即运行节点的成本。随着质押率的提高，攻击成本预计非常高，V神个人预计这个数字最终会上升到10000美元左右。

Gokhshtein Media创始人：如果Ripple在法庭上击败SEC，加密行业将飞速发展:金色财经报道，Gokhshtein Media创始人和前美国国会候选人David Gokhshtein认为如果Ripple在法庭上击败SEC，将对整个加密空间产生重要意义。不仅瑞波币会起飞，每个合法的加密平台也会起飞。

此外，他同意Ripple负责人Brad Garlinghouse的观点，即Ripple获胜的结果也将是加密监管的明晰化；这是Garlinghouse认为在法庭案件结束后必要的结果之一。（u.today）[2022/9/22 7:14:35]

在PoW网络中，如果遭到51%攻击，唯一的应对措施就是“等到攻击者主动撤销攻击"。但这忽略了一种更危险的攻击可能性，这种攻击叫做产卵营攻击(PawnCampingAttack)，攻击者一次又一次地进行攻击，目的很明确，就是为了使整条链瘫痪。PoS的情况会好很多。对于某些类型的51%攻击(特别是回滚最终确定的区块)，在权益证明中有一个内置的惩罚机制，通过这个机制，攻击者的大部分质押(并不包括其他人的)将被自动销毁。

同时，此次合并升级也正是为最后的分片链上线做准备。分片链的安全性将影响着整个以太坊网络，所以只有当安全性得到有效保障后，才能逐渐上线，分片链的验证者将由信标链随机分配，因为是随机的，所以一条分片链上的验证者难以进行串谋作恶，据以太坊团队介绍，该作恶的可能性小于万亿分之一，分片链的安全得以保障。

3）更节能

PoW机制下，矿工需要购买矿机硬件、电力和矿池，这导致了对于能源的较大消耗，转化成PoS机制后，能够节约超过95%的能源消耗，原因是以太坊给质押者的收益只需要消耗少量的网络和电力费用。在全球减碳环保的大背景下，选择不消耗任何能源的PoS机制更符合以太坊网络可持续性发展的愿景。

BIS创新中心将创建加密货币市场开源情报平台:6月19日消息，据官方公告，国际清算银行（BIS）创新中心宣布在其各个中心实施一系列新项目，更新其2022年工作计划。

其中欧元体系中心（Eurosystem Centre）预计将在未来几个月内开放，地点位于法兰克福和巴黎，并将与所有19家欧元区央行和欧洲央行合作。Eurosystem Centre最初的前三个项目如下：

1. 加密货币市场情报平台。该项目的目标是创建一个开源市场情报平台，以阐明市值、经济活动和金融稳定风险。

2. “后量子密码学：保护支付系统的隐私”。该项目将调查和测试能够承受量子计算机大幅提高的处理能力的潜在加密解决方案。

3. 提高气候相关信息披露的透明度。该项目旨在建立公司申报的开源数据库，并配有全文搜索引擎，以确定与可持续性相关的信息披露。

据此前报道，以色列央行将与香港金管局、BIS创新实验室合作测试零售型CBDC的可行性。此次由国际清算银行创新中心香港中心牵头的Sela项目，计划于今年第三季度启动，研究结果将于今年年底公布。[2022/6/19 4:38:42]

深入：从矿工到验证者

验证者：ETH2.0中的矿工

在ETH2.0中，“矿工”将被“验证者”(validators)取代，这些验证者需要将ETH存入某个以太坊智能合约中(这一过程称为“质押”(staking))。验证者质押的ETH将作为抵押品，以激励他们正确地完成验证工作。不履行验证工作(比如因为离线)或进行恶意行为的验证者，将导致其质押的ETH的一部分被销毁。另一方面，如果验证者行为得当，那么将会获得ETH奖励。

事实上，一个交易被敲定的过程要求验证者进行的“证明”(attestations)实际上要比上文阐述的要更复杂一些。有两种类型的证明：一种是LMDGHOST投票，用于证明区块链的链头；第二种最为重要，是用于对两个检查点进行证明的FFG投票(对区块链进行合理化和最终敲定)。如果验证者接收到的区块是有效的，那么验证者将对区块进行“证明”，实际上就是投票支持将该区块添加到区块链中。一个节点将不定期地被要求提议一个新区块，其他验证者将“证明”该区块。当区块链有多个分叉时，只有那条在其历史上积累了最多“证明”的链才是正确的区块链。

所有验证者都会对每个检查点进行FFG投票，而只有一个随机选中的验证者子集在每个slot(将区块添加到信标链的机会，每12秒出现一次)进行LMDGHOST投票。

此外，验证者还将不定期地参与到某个同步委员会(synccommittee)中，同步委员会是一个由随机选择的512名验证者组成的小组，这些被随机选中的验证者将对区块头(blockheaders)进行签名，这样轻客户端就可以检索这些被验证过的区块，而无需访问整条历史链或整个验证者集。

验证者参与结果：质押奖励、惩罚和罚没

1）奖励

验证者需要质押的ETH用于作为“抵押品”，以激励验证者的诚实行为。随着验证者因为参与到保护网络中而获得奖励，这些被质押的ETH将随着时间的推移而增加。当确定验证者的投票合法并有效、且与大多数其他验证者一致时，那么验证者就会获得证明奖励。

当验证者被选中作为“区块提议者”(blockproposer)时，如果其提议的区块被“敲定”，那么该验证者也将获得奖励。区块提议者也可以通过将有关其他验证者行为不当的证明打包进自己提议的区块中，从而增加自己获得的奖励。

2）惩罚

验证者可能受到的“惩罚”是以各种机制的形式来销毁一部分验证者质押的ETH。当验证者未能提交一个FFG投票、提交延迟了或者提交了错误的FFG投票时，都会受到证明惩罚(attestationpenalties)。验证者余额被削减的数额，等同于如果他们提交正确的证明而本可以获得的奖励数额。这意味着，一个诚实但“懒惰”的验证者，他因为错过了证明而遭受到的最大惩罚，就是损失他如果以完美的方式进行证明时本可以获得的奖励金额的3/4。注意，如果不参与LMDGHOST验证是不会受到惩罚的，只是无法得到相应的奖励。

此外，当验证者被分配至“同步委员会”(synccommittee)时，如果该验证者未能签名区块，那么其受到的惩罚将等同于如果他成功地签名区块时本可以获得的ETH价值。

3）罚没

罚没(slashing)是一种更严重的行为，这会导致验证者被强制从网络中移除，并导致相关的ETH质押金损失。

如果检测到严重的违规操作操作，验证者就会罚没。这意味着相当于其质押的ETH的1/64(最高可达0.5ETH)将立即被销毁，然后进行一个为期36天的移除。在此期间，验证者的质押金将逐渐被削减；且在这段期间的中间点(第18天)，该验证者还将受到额外的惩罚，惩罚大小将与此次罚没事件发生之前的36天内所有被罚没的验证者的ETH质押总额成比例。

这意味着，当更多的验证者被罚没时，此次罚没的量级将会增加。最大的罚没是所有被罚没的验证者的全部有效余额(比如，如果有大量验证者被罚没，那么某个验证者可能损失其全部的质押金)。

浅出：不同参与者如何玩转ETH2.0

对开发者：无缝过渡

在以太坊上工作的开发人员可以“高枕无忧”，因为用于合并前后架构的通用API以及对现有组件的重用，将确保无缝过渡的不间断开发体验。这意味着现有应用程序的返工率很低甚至没有。

PoW和PoS接口的相似之处意味着无需更改API。利用现有组件还可以确保无需重写智能合约或dapp或迁移基础设施。对于依赖随机操作码的Dapp，可能需要更新一些基础设施。如果您是以太坊开发人员并希望提前开始测试您的Dapp和基础设施，鼓励使用最近推出的Kiln测试网来进行。增加的客户端选择和灵活性将允许开发人员混合和匹配以满足他们的需求，例如在执行层使用轻量级客户端和在共识层使用重量级Staking客户端。

迁移到PoS还意味着更可预测的区块时间和费用，这将减少在设计12秒区块时间和使用EIP-1559建立的base费用的高流量解决方案时的不确定性。

对普通Web3玩家：质押挖矿

在完全切换共识后，以太坊的增发率会低至2%以下，增发会远低于目前。PoS共识下的挖矿和理财比较相近，长期稳定下来的年化收益率预期在10%以下，传统矿工一年回本、两年翻倍的模式将不复存在。

可能很多玩家会说，质押32ETH的门槛太高，会导致大部分PoW矿工无法参与其中。常言道，有求必有应，需求驱动供给的产生，诸如Lido等Dapp可以从门槛上进一步降低参与者的准入条件。如今Lido的TVL已达195亿美元，在DeFi项目TVL总榜中稳居第二，仅次于Curve。

最后

根据Bankless以太坊第一季度报告，仅在EIP1559燃烧情况下，ETH通胀率从1.10%下降至0.51%。按照目前的质押率，仅考虑转换PoS，通胀率为0.5-1%左右，低于比特币的通胀率。两者叠加，ETH既有可能进入通缩状态，将利好ETH价格。

合并过程或许不会一切顺利。首先合并后PoW矿机节点将全部下线，许多矿工可能会在合并之前退出网络，合并发生后也极有可能出现分叉。其次，如此重大的技术升级，也可能出现服务错误和黑客攻击。

在过去几年中，我们看到以太坊引领了DeFi、NFT等创新趋势，同时以太坊在提升性能方面从未停止脚步，PoS合并会是这一进程中的重要一步。在元宇宙叙事的Web3.0下，以太坊是否能保持龙头公链的地位，建立一个更强壮的体验与生态，引入更多用户的参与，期待以太坊生态会有更好的表现。

文章作者：SnapFingersDAO

参考

https://newsletter.banklesshq.com/p/state-of-ethereum-q1-2022?s=rhttps://mp.weixin.qq.com/s/PNXIzQdaMmLMyn7f7WMeuw

来源：金色财经

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