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以太坊升级：从工作证明到权益证明的转变

以太坊主网即将通过一个名为"The Merge"的升级，从工作证明（Proof of Work）转向权益证明（Proof of Stake）共识机制。The Merge 是以太坊生态系统一系列重大升级的一部分，其他升级还包括The Surge、The Verge、The Purge和The Splurge。这些升级的目标是使以太坊更加可扩展和能源高效。The Merge 将以太坊主网与权益证明的Beacon Chain结合，预计将在2022年9月完成。

引言

自2015年推出以来，以太坊已在区块链行业中确立了其作为一个受欢迎的去中心化计算平台的地位，允许在其区块链上创建数千个项目。尽管它仍然是最相关的区块链之一，但以太坊当前的基础设施无法以满足全球需求增长的方式扩展其运营。为了解决可扩展性不足的问题，以太坊团队提出了一个升级集，这些升级将导致一个进化的以太坊区块链。这些升级包括Beacon Chain、The Merge、The Surge、The Verge、The Purge和The Splurge。

为什么以太坊需要升级？

区块链通常以去中心化为核心原则设计，而不是依赖中央权威。去中心化区块链的好处包括无需许可、不需要信任以及通过抵抗单点故障来提高安全性。随着区块链越来越受欢迎，平台必须确保它们能够满足全球对交易处理速度的需求，即可扩展性需求。如果不能满足这一需求，可能会导致网络拥堵，当区块链容量被大量待处理交易所淹没时，通常会导致交易费用上升。然而，如果区块链想要保持其去中心化性质，实现安全性和可扩展性可能会变得棘手。这个问题由Vitalik Buterin提出的可扩展性三难困境（scalability trilemma）概念所解释。区块链三难困境描述了平衡三个重要属性的挑战——可扩展性、安全性和去中心化。

正如Vitalik Buterin所承认的，合并前的以太坊网络由于其共识机制——工作证明（Proof of Work）而无法满足可扩展性的标准。工作证明区块链往往更难扩展，原因有几个。首先，每个区块可以验证的交易数量是有限的。其次，区块必须以恒定速率被挖掘。例如，比特币被设计为平均每10分钟挖出一个区块，根据协议自动调整的挖矿难度。虽然比特币的设计非常安全，但区块时间与每区块交易数量的限制可能会在需求增加时导致网络拥堵。这通常会导致交易费用和确认时间显著上升。为了克服这种PoW的限制，以太坊团队提出了一个被称为以太坊2.0（ETH 2.0）的升级集。

以太坊升级：大图景

以太坊2.0升级包括现有的Beacon Chain（已实施）、即将到来的The Merge，以及The Surge、The Verge、The Purge和The Splurge。所有升级部署完成后，新的以太坊区块链预计将变得更加可扩展、安全和可持续——同时仍然保持去中心化。

Beacon Chain

之前称为阶段0，Beacon Chain标志着以太坊一系列重大升级中的第一个升级。它于2020年12月1日启动，并向以太坊生态系统引入了权益证明。用户可以通过两种方式与Beacon Chain互动：质押ETH或运行共识客户端以保护网络。它目前与以太坊主网并行运行。

The Merge

The Merge是以太坊解决可扩展性问题的下一个重要步骤。简单来说，它将以太坊生态系统中现有的两个独立链整合在一起：执行层和共识层（Beacon Chain）。

以太坊主网预计将在2022年9月合并到由Beacon Chain协调的权益证明系统中。合并后，生态系统将仅使用权益证明机制来保护其网络。

共识机制

一旦The Merge发生，以太坊的工作证明将被权益证明共识机制所取代。取代挖矿，区块将由称为验证者的节点铸造（或锻造）。一个节点会定期随机被指定来验证候选区块。这些验证者通过交易费用提示和质押奖励获得激励。由于没有节点竞争添加新区块，PoS比PoW消耗的资源显著减少，使其更加可持续。

主网交易

目前，Beacon Chain仅处理网络交易的一部分。通过The Merge，Beacon Chain将成为共识的关键场所。

“合并后，Beacon Chain将成为所有网络数据的共识引擎，包括执行层交易和账户余额。”——Ethereum.org

代币

以太坊的交易历史将与Beacon Chain合并，但其以太（ETH）货币将保持不变。合并后，ETH资金将保持可访问状态，ETH代币用户无需为升级做任何准备。

当前模型有一个代币发行系统，每天通过挖矿和质押奖励分配大约13,000个ETH。实施The Merge后，将不再有挖矿奖励，新ETH发行量将减少到每天大约1,600个ETH的质押奖励。

The Merge之后的计划

虽然没有关于其他以太坊升级（The Surge、The Verge、The Purge和The Splurge）的官方公告，但分片（Sharding）肯定正在进行中，并计划在The Merge之后的2023年某个时候实施。

分片

以太坊将通过分片来增加可扩展性，以提高吞吐量，可能降低交易成本和时间。分片引入了分片链，这些链类似于常规区块链——只是它们每个只包含区块链数据的一部分。 благод于分片链提供的特定数据子集，节点可以更有效地验证交易。

分片是一个需要大量时间和努力来实施的扩展解决方案。然而，如果做得好，它可能是区块链在可扩展性方面最大的胜利之一，使以太坊能够更好地存储和访问数据。

分片过程将是一个多阶段过程，版本1的分片链将为网络提供更多数据，版本2的分片链将存储和执行代码。将启用两个版本之间的跨通信。

至于其他升级，目前还没有定论。在一条推文中，Vitalik Buterin明确表示，上述升级不应被视为阶段，因为它们是与The Merge并行运行的升级。读者应继续关注Binance博客和Binance学院，以获取更多关于The Merge和后续以太坊升级的更新。

为什么有这么多扩展解决方案？

看起来以太坊正在为未来做准备，以应对大规模采用后可能随之而来的巨大交易负载。解决方案越多，整体网络拥堵就越有可能减少。此外，这还可以防止如果一个扩展解决方案不足时出现单点故障。拥有多个扩展解决方案不仅为网络增加了交易速度和吞吐量做准备，还帮助用户避免高交易费用。

The Merge对ETH的影响

作为最突出的第二代区块链项目之一，以太坊以7200万以太（ETH）的初始供应量启动。在其原始的PoW模型下，这部分代币供应的很大一部分用于激励矿工保护网络。

转向PoS后，将不再发放挖矿奖励。因此，ETH的年度发行量将净减少约90%。如果供需法则发挥作用，这可能会导致ETH价格上涨。然而，金融市场是不可预测和波动的，还有许多其他因素在起作用。

The Merge对BETH的影响

BETH是Binance上质押ETH的代币化版本。鉴于The Merge，矿工将不再能够获得工作证明奖励。相反，验证者将获得质押奖励以及之前提供给矿工的交易费用。此外，合并后，验证者将获得最大可提取价值（MEV）奖励的一部分，当BETH采用这一概念时，年化百分比收益率（APR）应会增加。因此，预计年化百分比收益率（APR）将显著增加。

The Merge对Binance用户和产品的影响

对于ETH代币持有者和Binance用户，Binance产品在大多数情况下将保持不受影响。仅会从我们的挖矿服务中下架ETH，并暂时停止ETH借贷、存款和取款。

如果您是ETH持有者，可以阅读《我的以太坊在合并后会发生什么》博客，为The Merge做准备。

结语

The Merge是以太坊网络一系列重大升级中的第二个。它被提出是为了实施新的扩展解决方案，以实现更好的可扩展性。完成所有列出的升级后，以太坊可能会准备好处理更多的交易负载，而不会牺牲安全性或去中心化。

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