作者：传DAO士
原文：《ETH「合并」会干扰什么范围？有什么机会？》
没好问题，就没好答案：
为何ETH这次升级被看成是区块链世界的第三次革命？
这次升级真的可以让gas费大幅降低吗？
为何升级后能降低99.95% 的能源消耗？
假如升级导致通货紧缩，对ETH互联网应用是好事吗？
毫无疑问，ETH「合并」是整个加密行业在2022年的头号事件。
提到 Web3，就不能不提公链之王——ETH。2008年BTC诞生带来了区块链技术；2022年ETH把区块链与智能合约紧密结合，让区块链上能开发出各种区块链应用，促进了很多新的应用产生，也形成了Web3 应用的生态系统。
虽然拥有全球最大的开发者社群，DAPP数目也最多。但它的用法体验却并不好。目前PoW算法的ETH区块链大约每15秒会打包一个区块，每一个区块里会包括150-300笔买卖，换算下来的一秒钟也就只能处置10-20笔买卖。
这如果开发一个抢红包的 Web3 应用，跟微信相比，微信上的群友们都抢完并发完【谢谢老板】了，而Web3 的抢红包界面却还在转圈圈呢，这不可以忍！
而且，如此的ETH互联网常常会有互联网拥堵的状况发生。这个时候，假如你想要更快达成买卖，那就得多交手续费（gas），高峰时甚至可以要花掉数百USD的手续费。
因为这类缘由，目前ETH的处置速度连一般的商业应用都撑不起来，更别提要做成“世界计算机”了。
为了达成世界计算机的目的，ETH在2022年诞生之初，就设定了4个进步阶段：分别是Frontier (前沿)、Homestead (家园)、Metropolis (大都会)、Serenity (宁静)。
目前前三个阶段都已经完成，第四个阶段Serenity (宁静)是ETH的最后形态，也就是ETH2.0。它最大的变化是要引入分片、信标链，并会将 PoW 挖矿转成 PoS 挖矿。
作为加密生态应用的龙头，ETH以 1204.3亿 $TVL占到了所有应用型公链TVL的半壁江山，对于ETH这艘巨轮来讲，每个细微改变都可能影响链上成千上万的应用与数百万的一般用户，就像是要换掉在大海航行的底层船舱和发动机，不只困难程度大，牵涉面也非常广，这也是ETH整个分片升级一再推迟是什么原因，假如此次合并顺利进行，将为分片年代的顺利到来奠定最坚实的基础。
各公链TVL占比 数据出处：defillama
啥是ETH合并？
ETH「合并」指的是ETH主网和信标链进行合并（即The Merge，以前称为the docking），更确切的说是将信标链（共识层）与现存的链（实行层）合并，并舍弃了原实行层的 PoW 部分。一旦合并完成，标志着ETHPOW共识年代的结束，以太币主网将由质押者来进行区块链验证，POW节点矿工退出历史舞台。
为何要合并？
最本质是什么原因还是解决ETH互联网性能不足和高GAS的问题。随着ETH生态的进步，昂贵的买卖成本和低可扩展性紧急制约了生态的进步，而用户对ETH改进的需要变得愈加迫切，分片将会在根本上解决ETH的这一问题，而在开启分片前，「合并」是构建分片的基础。
只有通过合并后的POS共识机制，才能为后续的分片链升级铺平道路，分片链才能安全地进入ETH生态系统。同时，还有一个致命的问题也在推进着「合并」，那就是ETH的困难程度炸弹（Difficulty Bomb）。
“困难程度炸弹”是一种依据区块时间调整链困难程度的机制算法，目的是推进POW矿工转向POS，容易讲解就是：在“困难程度炸弹”的机制下，随着区块高度的增加，出块困难程度会呈现指数级别的增长，最后的结果就是矿工在衡量本钱后无利可图。目的主如果为了强制节点升级，放弃POW转向POS，防止出现分叉。但假如不可以在肯定区块高度前完成合并和分片，那困难程度炸弹就会反过来威胁ETH的自己，导致出块变慢、互联网进一步拥堵等。
ETH“困难程度炸弹”公式
其实这个问题已经出现了五次，也就是“困难程度炸弹”被推迟了5次，开发者主要通过借助伪区块号来代替原本区块号的方法延迟“困难程度炸弹”，其中两次ETH互联网升级的核心就是单纯的推迟困难程度炸弹：
2022 : 拜占庭更新
2022 : 君士坦丁堡更新
2022：缪尔冰川更新（仅推迟困难程度炸弹）
2022 : 伦敦更新
2022 : Arrow Glacier 更新（仅推迟困难程度炸弹）
而依据 EIP-4345，在经过5次推迟后，困难程度炸弹或将在 2022 年 6 月左右爆炸，正是因为这个机制的存在，开发职员需要赶在6月前完成「合并」，要不就第三选择推迟困难程度炸弹。近期，ETH核心开发者Tim Beiko在twitter上表示：ETH合并不会在6月完成，但将在年内完成。假如真是这样，那推迟困难程度炸弹的提案或将在最近提出，尤其是随着着ETH生态进步到现在这个体量，困难程度炸弹机制的实质实行变得愈加困难，能实行拖字诀的空间愈加小。
减少安全本钱，由于达成协议所需的能源更少。
对于 PoW 来讲，收益需要为矿工用的所有硬件和能源买单，不然将无人再去挖矿。这就需要很多发行并飞速卖出 以太坊 以换取法币来支付账单。
而 PoS 则不然，PoS 仅需支付给投机者一些收益，被人们想存入资本，而不是直接投资到其他地方。除去一台一般的电脑和网络连接以外，并无需支付大额账单。所以收益率仅需反映所涉及的机会本钱和风险。
更具可持续性。
一条链的安全性基本上与它的市值成正比。无论是 PoW（更高价值的 Token 奖励 = 更有理由按规则行事 = 更多的矿工 = 更难以破坏共识）或 PoS（更高价值的抵押 Token = 更有理由按规则行事以防止失去抵押品）都是这样。
新发行的 Token 本质上是将价值从所有持币人身上转移走，并重新分配给特定的人。在其他条件相同的状况下，将这类 Token 卖出可以从互联网中提取价值。
这为将来的很多扩容解决方法打开了大门：数据分片、无状况、轻推广客户端等等。
通过离别实行层和共识层，这或有助于减少将来的代码复杂性。
安抚环境和游戏玩家当然是一个积极的不良反应，但这并不是是切换到 PoS 的主因。切换更多是因为外部原因致使的，以太坊 作为一个协议并没对整个互联网太多的控制权，比如能源生产、GPU Supply chain等等。
可这也是 PoW 的真实状况。哪个有钱哪个就能买更多的矿机、赚更多的钱。在矿业，ROI也在伴随规模经济的进步而变得更好。集中式的采矿作业可以获得更好的硬件打折、并搬到电力实惠的地方。独立小矿工在日常根本没办法与之角逐。有了 PoS，每一个人都能按比率获得相同的收益，无论他们的股份是 10 USD还是 1000 万USD。
它可能是中心化，但那些大的采矿业务没理由攻击互联网并削弱它，由于他们在基础设施上投入了数百万USD。所以……可能你对大型中心化主体的存在没建议，只不过对他们在互联网中存在巨大利益而不满？
这就是它有趣的地方：越多的锁仓者、每个人的奖励就越低。这也意味着所有本钱都将交由市场本身定价。假如质押收益率太低，那样奖励就不可以证明本钱的合理性，大家就会撤出并投资于其他地方，这一举动会使收益率回升。同样，假如收益率太高，也会吸引更多的资本使收益回落。
就通货膨胀而言。假设市场觉得 5% 是理想的收益率，其中 3% 来自增发。如此算下来，每年大约有 3000 万个 以太币 被抵押，将发行 90 万个新 以太币。在总提供量为 1.2 亿 以太币 的状况下，通货膨胀率为 0.75%。只须 Gas 成本高于 23gwei，EIP1559 燃烧的 以太币 就将超越这一数目。我要强调的是，以太坊 非常快就会成为一种带有收益的通缩资产。
「以太币 一直没提供上限，且他们一直在改变货币政策。」
多年来，以太坊 的目的一直是「确保互联网安全的最低可行发行量」，将互联网安全置于控制提供上限之上。对货币政策的任何更新都没增加提供通货膨胀。从第一天起低通胀率就一直是目的。
一旦 EIP1559 的燃烧率与发行率相匹配，就会有一个作为有效提供上限的平衡点——第三由市场力量决定对 以太坊 区块空间的估值。
并没有一个 "以太坊 中央银行 "任意调整利率并向亲信印钞。市场本身决定了有多少通货膨胀/通货紧缩，并没有一个可以像中央银行控制法币通货膨胀率那样的实体控制 以太坊。
合并后，会带来什么变化？
作为ETH迄今为止非常重要的升级，本次升级完成后，大家将看到以下变化：
1. 减少 Gas 费
高额的 Gas 费是一般用户尝试ETH的主要障碍。Gas 费依据买卖需要而波动。短期内的很多买卖一般会堵塞ETH，在这样的情况下，矿工更想选择提供较高 Gas 费的买卖。然而，当ETH使用 PoS 时，买卖处置会更容易，并可以防止因未处置买卖堆积如山导致的堵塞。
2. 提升互联网吞吐量
分片是继ETH合并之后的ETH又一要紧升级。分片将数据库横向分割成多个分片链，所有这类分片链都可以独立于主网处置买卖。
PoW 区块链将买卖记录在一条链上，譬如BTC自 2009 年挖出创世区块以来，所有买卖历史都记录在链上。如此限制了区块链处置买卖的能力：BTC每秒只能处置 7 笔买卖，而ETH每秒只能处置 10-15 笔买卖。
以太坊.org 预测在 2023 年分片出货时，或有 64 条分片链可用。每条链都可以验证买卖以分担ETH主网的负载，从而显著提升互联网吞吐量。
3. 互联网参与民主化，并通过新的勉励机制、验证者和革新，达成更公平地分配奖励。
中本聪 13 年前设计BTC时，意图让每一个人都能参与到买卖的验证和记录系统中。看着中本聪的计划偏离了轨道，由于参与BTC验证需要相当多的东西。从 2022 年到目前，BTC的开采困难程度增加了 27.9 万倍。这意味着需要昂贵的高级矿机产生足够的算力来和同行角逐，现在的ETH也面临着同样的问题。
设施的高门槛不利于吸引更多的验证者参与到互联网的保护和建设中。
在POW机制之下，想要成为验证者，需要专业机器硬件，门槛和本钱都非常高，一般用户更难进入，但在POS机制下，大幅减少了节点运行的门槛，不再比拼算力，对硬件的设施需要也大幅的减少。
ETH向 PoS 过渡意味着算力的角逐将变得不那样紧急。验证者不必须要有超级矿机，服务器级别的设施就足够了。
PoS 不只减少了对验证节点的资源需要，而且旨在奖励所有参与者，而不止是那些具备最大算力的参与者，每一个节点或有平等的机会获得奖励。升级到 PoS 将使ETH愈加开放和多样化。推广客户端、验证者和 Layer 2 的多样性也将确保一个健康且可扩展的互联网，使参与民主化。
但32个以太币的质押最低标准，对大多数人来门槛还是非常高，于是诸如RocketPool、Secret Shared Validators、ankr等如此的质押服务商出现，不只能以低于32以太币的规范质押，也推出了不少更便捷快捷的质押工具、去中心化的非推广托管协议等，进一步减少验证者资金和技术上的门槛。
大家还是从数据上来衡量POW和POSETH的去中心化程度，截至2022年4月11日，在目前的ETH主网上，全球活跃节点数为 2410个，而在信标链上，活跃的验证者已经高达34万个，后者是前者的150倍，从这个意义上来讲，后者的去中心化程度显然更高。
4. 绿色环保，每笔买卖中将降低 99.95% 的能源消耗
根据现在ETH的消耗，一年的耗电量为111TWh，约等于荷兰一年的用电量，但在转为POS后，每一个节点一天的本钱与一台家用电脑的耗电量相当，据ETH基金会测算，转为POS后，以太币互联网的能耗将降低 99.95%，年耗电量与一座中等小镇相当。
ETH耗能指数（TWh） 数据出处：digiconomist
单笔转账能耗可低至流式传输一小时的 Netflix 的能耗（234 瓦）或煮一壶咖啡的能耗（40 瓦）。ETH将会使世界变得更好，而不是伤害它。
5.全方位通缩，降低 以太币 的发行，并为最后用户和 DeFi 行业提供更强大的安全保障
合并还将限制 以太币 的提供，使其更稀缺，因此更有价值，一是为支付给验证者而创建的 Token 数目降低（降低 90%），二是销毁作为买卖成本采集的 Token，而不是将它们传递给矿工。攻击链的本钱也将显着增加（10-20 倍）。在目前 35 万验证节点（1,000 万 以太币 参与质押）的基础上，攻击ETH的本钱是 340 亿USD的 51%。
据Bankless估算，现在ETH天天产出约 1.2万枚，而在转为POS 后，天天产出仅为1280枚，也就是说合并后以太币每天产出将降低89.3%，除此之外，原POW机制下的固定产出本钱会形成固定的抛压，而POS机制下，由于质押者无需消耗电力，因此抛售动力会更小，这也是不少业内人士看好ETH合并后进步的主要原因之一，当然，1559的燃烧机制也是通缩的要紧影响原因 。
6.质押收益提高
现在质押在信标链中的ETH数目达到了1077.2万枚（现值约合344.7亿$），收益率大约在年化4.6%，在合并之后，由于验证者会收到的净买卖（ex-base）成本，收益率或许会从目前的4.6% 上升到 ~10-15%，增加强约 2-3 倍。
7. GPU 价格减少
ETH的共识算法（称为“ Ethash ”）经过专门设计，在数码圈子里存在着一批矿工，他们购买显卡拿去进行算力挖矿，获得ETH区块链上的出块奖励以太币。ETH互联网对计算的需要越高，矿工获得的报酬就越多（gas 费），这使得他们想要购买更多的 GPU 来赚更多的钱。
在2022年，以太币价格大幅上涨后，矿工们为了获得更多的利益，与游戏玩家争抢显卡产能，直接致使过去两年时间显卡价格翻倍再翻倍，游戏玩家苦不堪言。高 GPU 价格也对 GPU 的其他应用（比如神经互联网）产生了巨大影响。
合并之后，矿工们不会再去囤积显卡，所以说显卡价格必然会减少。事实上，进入2022年之后，显卡价格就开始下跌了。
8.扩大ETH生态系统。
很多的 Dapp 运行在ETH上，包含链游 Axie Infinity、CryptoKitties、DeFi 协议 UNI、Yearn 和各种 DAO 等。
高负载对 EVM 的负面影响显著，让互联网处置速度急剧降低。EVM 非常难打补丁，由于它的代码用一种叫 Solidity 的复杂编程语言撰写。依据ETH主要开发者的说法，ETH 2.0 将引入由万维网网盟设计的ETH Web As百度竞价推广bly（eWASM）来取代 EVM。
eWASM 允许开发者用比如 C++、Rust 等更容易的语言进行编程。除此之外，eWASM 也与目前的 Web 标准兼容，因而更容易在一般浏览器中运行。用户不需要扩展程序即可访问 dApp。
eWASM 最大有哪些好处是它对开发者生态系统的影响。有了更多的语言选择，更多开发者将涌向ETH，为社区带来更多革新和创造力。
整个升级过程是什么样的？
在新版路线图中，整个升级过程依旧分为三个阶段，分别是：
1. 信标链（Beacon Chain）：信标链现在已经上线，该链将成为将来ETH分片的核心。目前用户质押的ETH就保存在这条信标链上；
2. 合并（The Merge）：合并阶段是大家马上面临的升级，包含将 PoW 切换到 PoS，与现在ETH主链与信标链的合并工作，因此本阶段也被叫做 The Merge；
3. 分片链（Shard Chain）：在这个阶段，ETH将从一条链扩展到共有 36 条分片链的最后状况，预计买卖性能将伴随分片的推行很大提升；
信标链在2022年底就上线了，并且是以PoS的形式运行。现在已经有40多万活跃验证者，有近1300万以太币抵押进入信标链维护共识，运行状况很好。
而原链仍然作为实行层以 PoW 形式运行，ETH进入一个PoW+PoS混合挖矿的阶段，为整个互联网向PoS过渡做铺垫。根据路线图，ETH会在2022年进行“merge合并”，之后再进行分片。
合并就是把PoS运行的信标链与PoW运行的原链合并，并停止原链的 PoW 部分，这次升级代表着ETH正式切换到了PoS共识。这将会给ETH的矿业带来剧变，由于在ETH由P0W转PoS挖矿后，原有些PoW矿工将不可以继续参与ETH挖矿。
2022 年 3 月 10 日，ETH开发者 Marius Van Der Wijden 宣布启动 Kiln 合并公共测试网，并在3月17日完成了测试网Kiln从PoW 到 PoS 的过渡，4月12日，ETH推行了历史上首个影子分叉用来测试主网合并，为下面的正式合进行演练。
Tim Beiko 曾发推表示，ETH合并会在 2022 年内完成。
虽然合并周期非常长，但在ETH上工作的开发职员不需要担心过渡问题，由于合并前后构造的通用 API 与对现有组件的重用将确保无缝过渡，并保证为开发职员提供不间断式体验。这意味着现有应用程序需要重做的概率非常低甚至没。
为何这次合并后用电能省那样多？
ETH2.0另一个重大改变是会把PoW挖矿转成PoS挖矿。
PoW挖矿的缺点就是费电。在ETH区块链上打造共识是基于需要由ETH互联网上的节点解决的密码难点，这被叫做PoW“工作量证明”。ETH越受青睐，验证其区块链所需的计算工作就越多，这使得互联网上的节点用更多的电力。
大家可以把PoW挖矿理解成大伙通过矿机算题获得出块资格赚取以太币奖励。为保护链的稳定性，它会自动调节题的困难程度来保证肯定时期里出块数目稳定。由于饼是适量的，所以矿机越多就越内卷。每年都要因此消耗掉巨大电力。依据 Digiconomist 的数据，全世界各地的矿工每年挖矿的耗电量高达93.98万亿瓦时，也就是接近940亿度电。实在是太费电了！
而转成PoS挖矿后，大伙可以通过质押以太币获得出块资格，赚取奖励。从线下的设施挖矿，转变为线上的质押挖矿。如此，大伙将来就和和气气地投票决定哪个来负责下一个区块的计算，完美解决了电力能源浪费的问题。
合并后，今年能否大幅减少 gas 费并提升性能？
此次合并不会立刻带来gas和性能的大幅改变。由于合并改变的只不过共识机制，事实上，它不会对当今ETH的目前客户体验产生任何影响。
而涉及到的GAS和互联网性能等问题需要等到之后ETH路线图的将来更新（比如分片）将直接帮助改变gas成本。
为何分片上线将促进ETH大幅改变性能？
ETH2.0通过引入分片链（Shard Chains）的方法来提高互联网的处置能力，现在规划是打造 64条分片链，每个分片都有一组验证者负责对区块进行打包和验证。
大家可以将合并后的ETH视为一条具备实行买卖和智能合约功能的分片链——Shard 0，也就是最后64条分片链之一。试想一下，同样的买卖池，目前有了这么多条链同时处置，好似一条公路忽然变成了64条的宽度，处置速度势必会大大加快，大伙的用法体验也会更流畅。
但分片间需要互通，这类分片就需要有一个中枢系统，好似人的脊椎一样去协调肢体的运动。信标链（Beacon Chain）就是整个ETH2.0互联网的中枢部分，或者说是“指挥和控制中心”，它会为分片链随机分配验证者，也会作为中枢帮分片们达成跨分片通信，保证整个系统的安全性。
合并之后，可以继续用ETH的PoW版本吗？
不能。只有一个ETH，整个互联网将切换到PoS共识机制。
假如任何节点要继续进行ETH的 PoW 版本挖矿，那样他们将在我们的少数分叉上，并且他们的区块奖励的经济价值将远远低于他们的运营本钱。因为矿工被勉励以营利为目的，因此预计所有 PoW 参与者将立即开始在其他非ETH PoW 区块链上用他们的硬件进行挖矿。
概要
对于整个ETH生态、加密世界和Web 3范围来讲，ETH 2.0的“大合并”事件，是件影响深远的大事。可以说是区块链世界的第三次重大革命。
ETH转为PoS的做法是一个开创性举措，后续或许会有其它数字货币进行效仿，甚至会促进某些组织或是政府完全接纳数字货币。其次，这种做法又可以很大地推进ETH的运用，使数字货币走向更美好的将来。
当然，第四阶段不可以一蹴而就，要分步骤进行。
对ETH矿工来讲，ETH2.0的上线将会砸掉我们的饭碗，这可是地球上第二大矿业生态，数目海量的矿工们可能并不会随便放弃我们的矿场资源，他们或许会对ETH 2.0进行分叉。
从种种剖析与合并后的预期结果来看，ETH这次革命性的升级是很被人期待的。
读完了，请你考虑下列问题：
1 ETH升级后，会对其他数字虚拟货币产生什么样的影响？
2 假如ETH的矿工们对升级后被砸掉饭碗不满，进行了分叉，会如何？
3 预计在什么时间，gas费能真的降低？
