以太坊2.0發布:2022年9月15日完成的改變區塊鏈的合併

以太坊網絡於2022年9月15日經歷了區塊鏈歷史上最重要的技術大改造之一,從能源密集的挖礦轉向可持續的質押模型。這一具有里程碑意義的事件,被稱為「合併」(the Merge),不僅僅是一個常規的軟體更新——它徹底重塑了網絡的運作方式,並為前所未有的擴展性提升奠定了基礎。如果你一直在研究以太坊2.0的推出日期,或想知道那次九月升級後發生了什麼變化,本指南將帶你了解技術轉型、其在現實世界的影響,以及以太坊和用戶的未來展望。

通往2022年9月15日的道路:為何以太坊需要重大進化

在以太坊2.0推出之前,Ethereum面臨著關鍵限制,威脅其服務日益擴大的生態系統。工作量證明(Proof-of-Work)挖礦消耗大量電力,環境影響在主流圈子中越來越受到關注。更嚴重的是,交易費用在網絡高峰時期經常飆升超過20美元,讓普通用戶望而卻步,也迫使開發者尋找替代鏈。

原始的以太坊網絡旨在開創去中心化應用和智能合約,這些成就取得了巨大成功。然而,成功也帶來了意想不到的問題。隨著DeFi協議的激增、NFT市場的爆炸,以及dApps吸引數百萬用戶,基於挖礦的共識機制開始承受巨大壓力。像Solana和Polygon這樣的競爭對手提供更快的交易速度和更低的費用,吸引了用戶和開發者離開以太坊生態。

社群的共識變得明確:以太坊必須進化,否則就有失去其主導地位的風險。解決方案不是快速修補,而是徹底改革網絡的基本共識機制——這是一個經過多年研究、開發和謹慎規劃,才能安全執行的轉變。

合併如何改變一切:從挖礦到質押

在以太坊2.0的推出日,以太坊完成了從工作量證明(PoW)到權益證明(PoS)的轉變——基本上用一個由驗證者(validator)組成的網絡取代了數千台能源消耗巨大的挖礦設備,這些驗證者通過「質押」(staking)他們的ETH代幣來保障區塊鏈的安全。這一轉變消除了計算謎題解決的需求,取而代之的是經濟激勵:驗證者通過誠實驗證交易獲得獎勵,惡意行為則會受到財務懲罰。

這一技術成就令人驚嘆,因為整個過程幾乎無縫完成。儘管管理著數十億美元資產,並同時支持數十萬個智能合約,網絡在沒有停機的情況下完成了轉換。現有的ETH持有量保持不變,錢包地址未變,運行中的dApps照常運作,對大多數用戶來說,這次升級是透明的。

自2020年12月起,Beacon Chain(信標鏈)已在平行運行,逐步為這次轉換做好準備。當2022年9月15日到來時,信標鏈與以太坊主網合併為一個統一的共識層——在不間斷的情況下,完成了從挖礦到質押的切換。

共識、驗證者與網絡安全:理解權益證明

從工作量證明轉向權益證明,根本改變了網絡的安全性。在舊系統中,攻擊以太坊需要控制全球51%的算力——這在理論上是可能的,但實際上成本高昂且困難。在新系統中,攻擊者必須獲取並質押大量ETH。

安全性現在來自經濟上的一致性,而非計算難度。誤行為的驗證者——無論是攻擊企圖還是宕機——都會面臨「削減」(slashing),即其質押的ETH部分被銷毀。這個設計使得不誠實的行為在經濟上不合理。驗證者越多,網絡越分散,越具有韌性。

在權益證明下,成為驗證者比挖礦更民主。成為單獨驗證者需要質押32 ETH(約80,000美元以上,按當前價格計算),但質押池和交易所現在提供流動性質押,任何人都可以用任何數量的ETH參與。獎勵會根據網絡活動變動,但驗證者通常年收益率在3%到5%之間,同時直接為網絡安全做出貢獻。

能源、經濟與可及性:現實世界的影響

以太坊2.0推出的環境影響不容小覷。以太坊的能源消耗在一夜之間下降了99.9%。此前,網絡消耗的電力相當於一個工業化國家,而現在的能耗則與一個小鎮相當。這一轉變解決了區塊鏈技術中最持久的批評之一,也為機構採用打開了大門,克服了過去由於ESG(環境、社會與公司治理)問題而受到阻礙的障礙。

儘管能效大幅提升,交易費用在合併後並未立即下降。這讓許多用戶感到意外,因為他們期待更便宜的交易。事實上:合併解決的是網絡達成共識的方式(how),而非處理交易的容量(capacity)。費用取決於對區塊空間的需求,而非共識機制本身。然而,合併為未來專門設計的擴展解決方案奠定了基礎,這些方案旨在降低成本。

經濟層面,ETH本身也受到影響。自2021年引入EIP-1559以來,部分交易費用被「燒毀」(永久從供應中移除),從而減少ETH的供應。合併後,新ETH的發行量大幅下降——驗證者獲得的新增代幣少於礦工。結合持續的銷燒,ETH有時甚至變得通縮,意味著總供應會隨時間縮減。

從Dencun到完整分片:以太坊2.0之後的發展

以太坊2.0的推出並非終點,而是新篇章的開端。以太坊的路線圖仍在持續推進,未來將有雄心勃勃的升級,針對合併未能直接解決的擴展性和費用問題。

2024年推出的Dencun升級引入了Proto-Danksharding(原型分片技術),允許「blob」(數據塊)暫時存儲和更高效地處理交易數據。Layer 2網絡(處理主鏈外交易的側鏈)現在可以將數千筆交易打包成這些blob,大幅降低用戶的交易費用。在某些情況下,Layer 2的成本從美元降至幾美分。

展望未來,完整的數據分片(full data sharding)是下一個重要的前沿。通過將區塊鏈分割成多個分片(shards),每個分片並行處理交易,理論上以太坊能擴展到每秒數萬筆交易,同時保持去中心化和安全性。目前預計2025年及之後,分片技術將取得重大進展。

這條多年的升級路徑表明,Ethereum的2.0推出並非一次性解決所有問題,而是建立未來改進的架構基礎。每次升級都在前一次的基礎上,逐步將以太坊轉變為一個能高效服務數十億用戶的網絡。

開始質押ETH:實用指南

對於有意參與以太坊安全保障並獲取獎勵的人來說,質押提供了一個較為便捷的入門途徑。單獨質押需要技術專業知識和32 ETH的資金(相當於一大筆資本),但質押池和中心化交易所的質押選項則消除了這些門檻。

通過去中心化的質押協議或主要交易所,用戶可以質押任何數量的ETH,並每日獲得獎勵分配。質押服務商負責運行節點、軟體更新和技術問題。代價是:質押池通常會收取一定比例的手續費作為服務費,但便利性和降低風險常使大多數參與者覺得值得。

存在風險,但只要採取負責任的做法,風險是可控的。削減(slashing)懲罰只會針對企圖攻擊或操作不當、損害網絡共識的驗證者。誠實參與的驗證者通過可信賴的質押池,面臨的削減風險很低。網絡宕機會帶來暫時的獎勵懲罰,但不會毀掉資本。

要開始質押,用戶只需選擇質押數量、選擇質押提供商,並確認參與。幾天內就會開始獲得獎勵。由於有解鎖排隊(unstaking queue),用戶不能立即提取資金,這帶來一定的流動性限制——但這種設計的目的,是確保驗證者長期致力於網絡安全。

關於中心化擔憂與未來展望

隨著越來越多的質押ETH集中在少數平台,中心化的擔憂也逐漸浮現。大型質押池和交易所可能協調攻擊網絡或審查交易。以太坊的設計通過獎勵誠實參與多於不誠實行為來降低這些風險,但推動質押多元化的文化和經濟變革仍然重要。

更廣泛的願景是讓以太坊變得更安全、更可持續、更具擴展性。以太坊2.0的推出啟動了這一轉變,將網絡建立在一個能支持下一代去中心化應用的基礎上,從全球金融到身份認證再到數字所有權。

經過多年的研究與開發,2022年9月15日的合併只是其中一個重要的轉折點。未來的每一次升級都在朝著以太坊的終極目標邁進:打造一個讓數十億人能在無需許可的金融和去中心化應用中自由參與的平臺,打破地域和經濟的限制。合併不是終點,而是這段旅程中的一個關鍵轉折點。

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