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什么是ETH合并The Merge,转POS阶段

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合并是以太坊历史上最重要的升级。进行了广泛的测试和漏洞赏金,以确保安全过渡到权益证明。

该过程已进入最后阶段,计划在几个公共测试网上进行合并,然后最终推进主网。如果您对 The Merge 感到兴奋,请关注EF 博客或客户沟通渠道,了解有关When Merge 的最新官方消息?

什么是合并?

合并代表了以太坊的现有执行层(我们今天使用的主网)与其新的股权证明共识层信标链的结合。它消除了对能源密集型采矿的需求,而是使用质押的 ETH 来保护网络。实现以太坊愿景的真正令人兴奋的一步——更高的可扩展性、安全性和可持续性。

重要的是要记住,最初,信标链与主网分开发货。以太坊主网——包括它的所有账户、余额、智能合约和区块链状态——继续受到工作量证明的保护,即使信标链使用权益证明并行运行。即将到来的合并是这两个系统最终结合在一起的时候,工作量证明将永久地被权益证明所取代。

让我们考虑一个类比。想象一下以太坊是一艘尚未准备好进行星际航行的宇宙飞船。通过信标链,社区构建了一个新引擎和一个坚固的外壳。经过大量测试后,几乎是时候为旧的中途热交换新引擎了。这将把新的、更高效的引擎合并到现有的飞船中,准备好投入一些严肃的光年并接管宇宙。

与主网合并

创世以来,工作量证明就保护了主网。这是我们都习惯的以太坊区块链——它包含自 2015 年 7 月开始以来的每笔交易、智能合约和余额。

纵观以太坊的历史,开发人员一直在努力准备最终从工作量证明过渡到权益证明。2020 年 12 月 1 日,信标链创建,此后作为独立于主网的区块链存在,并行运行。

信标链尚未处理主网交易。相反,它通过就活跃的验证者及其账户余额达成一致,就自己的状态达成共识。经过广泛的测试,信标链达成更多共识的时间正在迅速逼近。合并后,信标链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。

Merge 代表正式转向使用信标链作为区块生产引擎。挖矿将不再是生产有效区块的手段。相反,权益证明验证者承担了这个角色,并将负责处理所有交易的有效性并提出区块。

历史不会丢失。随着主网与信标链合并,它还将合并以太坊的整个交易历史。你不需要做任何事情。您的资金是安全的。

这种向股权证明的转变将伴随着以太币供应方式的一些变化。详细了解The Merge 之前和之后的以太币发行

我需要做什么才能做好准备?

合并是以太坊历史上最重要和最受期待的升级之一,尽管从长远来看,每个人都会感受到它的影响,但在短期内,有些人需要采取行动做好充分准备。

用户和持有者

您无需采取任何措施来保护您进入 The Merge 的资金。

这值得重复:作为 ETH 或以太坊上任何其他数字资产的用户或持有者,以及非节点操作的质押者,在 Merge 之前,您不需要对您的资金或钱包做任何事情。

尽管换掉了工作量证明,但以太坊自创世以来的整个历史在过渡到权益证明后仍然完好无损。The Merge 之前您钱包中持有的任何资金在 The Merge 之后仍然可以使用。您无需执行任何升级操作。

当我们接近以太坊主网的合并时,您应该高度警惕在此过渡期间试图利用用户的骗局。不要将您的 ETH 发送到任何地方以试图“升级到 ETH2”。没有“ETH2”代币,您无需再做任何事情来保证您的资金安全。

更多关于以太坊安全的信息

节点运营商和 dapp 开发人员

质押节点运营商和提供者

如果您是运行自己的节点设置的质押者或节点基础设施提供商,则需要注意一些事项才能为 The Merge 做好准备。

主要行动项目包括:

  1. 同时运行共识层客户端和执行层客户端;The Merge 之后,获取执行数据的第三方端点将不可用。
  2. 使用共享的 JWT 机密对执行层和共识层客户端进行身份验证,以便它们可以安全地通信。
  3. 设置一个fee recipient地址以接收您赚取的交易费用提示/MEV。

未完成上述项目的前两项将导致您的节点在合并后被视为“离线”,直到两个层都同步和验证。

不设置 afee recipient仍然可以让你的验证人像往常一样行事,但你会错过未燃烧的费用提示以及你在验证人提议的区块中获得的任何 MEV。

如需更多详细信息和客户资源链接摘要,我们鼓励质押者查看 Staking Launchpad 上的合并准备检查表,以确保您已为合并做好充分准备。

使用SaaS或质押的质押者注意事项:您无需为合并做任何准备。更多关于保持安全的信息。

非验证节点运营商和基础设施提供商

如果您正在运行一个非验证的以太坊节点,那么 The Merge 带来的最重要的变化是要求为执行层和共识层运行客户端。

您可能已经在运行一个执行层客户端,例如 Geth、Erigon、Besu 或 Nethermind。在 The Merge 之前,执行层客户端足以接收、正确验证和传播被网络八卦的块。在 Merge 之后,包含在执行负载中的交易的有效性也将取决于它所包含的“共识块”的有效性。

因此,The Merge 之后的完整以太坊节点需要执行层客户端和共识层客户端。这两个客户端使用新的引擎 API 一起工作。Engine API 需要使用 JWT 机密进行身份验证,该机密提供给两个客户端,以实现安全通信。

主要行动项目包括:

  • 除执行层客户端外,还安装共识层客户端
  • 使用共享的 JWT 密钥对执行和共识客户端进行身份验证,以便它们可以安全地相互通信。

没有及时完成合并的上述项目将导致您的节点显示为“离线”,直到两个层都同步和验证。

节点运营商还可以查看 Staking Launchpad 上的合并准备检查表以获取更多信息,因为许多详细信息适用于所有节点运营商。

Dapp 和智能合约开发人员

Merge 的设计目的是对智能合约和 dapp 开发人员的影响最小,但开发人员可能希望在进入 The Merge 时注意一些小事情。

合并带来了对共识的更改,其中还包括与以下相关的更改:

  • 块结构
  • 时隙/块时序
  • 操作码更改
  • 链上随机性的来源
  • 安全头最终块的概念

有关更多信息,请查看 Tim Beiko 的这篇关于合并如何影响以太坊应用层的博文

合并的日期是什么时候?

合并预计将在 2022 年第三季度/第四季度完成。客户端开发人员目前正在努力争取 2022 年 9 月 19 日的软截止日期,但这可能会根据 8 月中旬最终测试网合并(Goerli)的成功而改变,继续客户现有矿工的改进和哈希率以可预测的方式继续进行。每个人都在努力尽快交付 The Merge。

合并后

这将标志着以太坊工作量证明的结束,并开启一个更可持续、更环保的以太坊时代。了解有关以太坊能源消耗的更多信息。

这也将为在工作量证明下不可能实现的进一步可扩展性升级奠定基础,使以太坊更接近实现其以太坊愿景中概述的全面、安全和可持续性。

关于合并的误解

误解:“运行一个节点需要质押 32 ETH。”

错误的。任何人都可以自由同步他们自己的以太坊自我验证副本(即运行一个节点)。不需要 ETH。不是在合并之前,不是在合并之后,从来没有。

以太坊节点有两种类型:可以提议区块的节点和不能提议区块的节点。

提出区块的节点只是以太坊上所有节点的一小部分。此类别包括工作证明(PoW)下的挖矿节点和权益证明(PoS)下的验证节点。此类别需要投入经济资源(例如工作量证明中的 GPU 哈希算力或权益证明中的质押 ETH),以换取偶尔提出下一个区块并获得协议奖励的能力。

除了具有 1-2 TB 可用存储和互联网连接的消费级计算机之外,网络上的其他节点(即大多数节点)不需要提供任何经济资源。这些节点不提议区块,但它们仍然在保护网络方面发挥关键作用,通过监听新区块并根据网络共识规则验证其到达时的有效性,让所有区块提议者承担责任。如果该块有效,则节点继续通过网络传播它。如果该块因任何原因无效,节点软件将忽略它并停止其传播。

在任一共识机制(工作证明或股权证明)下,任何人都可以运行非区块生产节点;如果有能力,强烈建议所有用户使用。运行一个节点对以太坊来说非常有价值,并且可以为任何运行节点的个人带来额外的好处,例如提高安全性、隐私性和抗审查性。

任何人运行自己的节点的能力对于维持以太坊网络的去中心化是绝对必要的。

更多关于运行你自己的节点

误解:“合并将降低汽油费。”

错误的。Merge是共识机制的改变,不是网络容量的扩大,也不会降低gas费用。

Gas 费是网络需求相对于网络容量的产物。Merge 不赞成使用工作量证明,转而使用权益证明来达成共识,但不会显着改变任何直接影响网络容量或吞吐量的参数。

通过以rollup 为中心的路线图,工作重点是在第 2 层扩展用户活动,同时将第 1 层主网作为安全的去中心化结算层,针对汇总数据存储进行了优化,以帮助使汇总交易成倍降低。向股权证明的过渡是实现这一目标的关键前兆。更多关于汽油和费用的信息。

误解:“合并后交易会明显加快。”

错误的。尽管存在一些细微的变化,但第 1 层的交易速度将基本保持不变。

交易的“速度”可以通过几种方式来衡量,包括被包含在一个块中的时间和完成的时间。这两种变化都略有变化,但不会以用户会注意到的方式发生变化。

从历史上看,在工作量证明中,目标是每约 13.3 秒就有一个新块。在信标链上,每 12 秒恰好出现一次插槽,每个插槽都是验证者发布区块的机会。大多数插槽都有块,但不一定全部(即验证器离线)。权益证明区块的生成频率将比工作量证明多约 10%。这是一个相当微不足道的变化,用户不太可能注意到。

股权证明引入了以前不存在的交易最终性概念。在工作量证明中,在交易之上挖掘每个经过的区块,逆转区块的能力会成倍增加,但它永远不会完全达到零。在权益证明下,区块被捆绑到验证者投票的时期(6.4 分钟的时间跨度,包含 32 次区块机会)。当一个纪元结束时,验证者投票决定是否认为该纪元是“合理的”。如果验证者同意证明 epoch 的合理性,它将在下一个 epoch 中完成。撤销最终交易在经济上是不可行的,因为它需要获得并销毁超过三分之一的质押 ETH。

许多 dapps 需要大量的工作量证明区块确认,这些确认所花费的时间与权益证明最终确定所需要的时间相当。Finality 可以提供额外的安全保证,但不会显着加快交易速度。

误解:“一旦发生合并,您就可以撤回质押的 ETH。”

错误的。The Merge 尚未启用 Staking 提款。以下上海升级将启用质押提款。

质押的 ETH、迄今为止质押的奖励以及合并后新发行的 ETH 仍将锁定在信标链上,无法退出。

计划为上海升级计划提款,这是继 The Merge 之后的下一次重大升级。这意味着新发行的 ETH 虽然在信标链上积累,但在合并后至少 6-12 个月内将保持锁定和非流动性。

误解:“在上海升级启用提款之前,验证者不会收到任何流动的 ETH 奖励。”

错误的。费用提示/MEV 将记入验证者控制的主网账户,立即可用。

这似乎与上述注意事项有悖常理,即在上海升级之前不会启用提款,但验证者将可以立即获得在区块提议期间获得的费用奖励/MEV。

该协议发行 ETH 作为对为共识做出贡献的验证者的奖励。这条信标链负责新发行的 ETH,其中验证者有一个唯一的地址来保存其质押的 ETH 和协议奖励。这个 ETH 一直锁定到上海。

执行层(我们今天所知的以太坊主网)上的 ETH 与共识层分开计算。当用户在以太坊主网上执行交易时,必须支付 ETH 以支付 gas,包括给验证者的小费。这个 ETH 已经在执行层,不是由协议新发行的,并且可以立即提供给验证者(给fee recipient客户端软件提供了正确的地址)。

误解:“启用提款后,质押者将立即退出。”

错误的。出于安全原因,验证者退出的速率受到限制。

在上海升级启用提款后,将激励所有验证者将其质押余额提取到 32 ETH 以上,因为这些资金不会增加收益并且会被锁定。根据 APR(由质押的 ETH 总量决定),他们可能会被激励退出验证者以收回他们的全部余额,或者可能会利用他们的奖励进行更多质押以赚取更多收益。

这里有一个重要的警告,完整的验证者退出受协议的速率限制,因此每个时期只能退出六个验证者(每 6.4 分钟,因此每天 1350 个,或者在超过 1000 万个 ETH 质押中每天只有约 43,200 个 ETH)。此速率限制会根据质押的 ETH 总量进行调整,并防止大量资金外流。此外,它可以防止潜在的攻击者使用他们的质押犯下可罚没的攻击,并在协议可以执行罚没惩罚之前在同一时期退出他们的全部质押余额。

APR 是有意动态的,允许利益相关者市场平衡他们愿意支付多少来帮助保护网络。启用提款后,如果速率过低,验证者将以协议限制的速率退出。这将逐渐提高所有留下来的人的 APR,再次吸引新的或回归的质押者。

误解:“在 The Merge 之后,Staking APR 预计会增加三倍。”

错误的。更最新的估计预测,合并后的 APR 增长接近 50%,而不是 200%。

预计权益人的 APR 将在合并后增加。要了解多少,重要的是要认识到 APR 的这种增长来自何处。这不是来自协议 ETH 发行量的增加(The Merge 之后的 ETH 发行量减少了约 90%),而是来自交易费用的重新分配,它将开始流向验证者而不是矿工。

当验证者提出区块时,这将是一个新的独立收入来源。可以想象,验证者收到的费用金额与他们提出区块时的网络活动成正比。用户支付的费用越多,验证者收到的费用就越多。

从最近的区块链活动来看,目前支付的所有 gas 费用中约有 10% 以小费的形式支付给矿工,其余的则被烧掉。过时的预测估计这个百分比要高得多,并且是在网络使用率处于历史最高水平时计算的。将 10% 的数字推断为近期网络活动的平均值,估计 Staking 的 APR 将增加到约 7%,比基本发行 APR(截至 2022 年 6 月)高出约 50%。

误解:“合并将导致链条停机。”

错误的。Merge 升级旨在以零停机时间过渡到权益证明。

已经投入了大量的工作来确保向权益证明的过渡不会破坏网络或其用户。

Merge 就像在飞行途中更换火箭飞船上的引擎,并且设计为在切换期间无需暂停任何操作即可执行。合并将由终端总难度 (TTD)触发,这是对构建链的总算力的累积衡量。当时机成熟并满足这一标准时,区块将从在一个区块中使用工作量证明构建到在下一个区块中通过权益证明构建。

以太坊没有停机时间。

“Eth2”怎么了?

当我们接近 The Merge 时,“Eth2”一词已被弃用。

将“Eth1”和“Eth2”合并为一条链后,将不再有两个截然不同的以太坊网络;只会有以太坊。

为了减少混淆,社区更新了这些术语:

  • “Eth1”现在是“执行层”,负责处理事务和执行。
  • “Eth2”现在是“共识层”,负责处理权益证明共识。

这些术语更新仅更改命名约定;这不会改变以太坊的目标或路线图。

了解有关“Eth2”重命名的更多信息

升级之间的关系

以太坊升级都有些相互关联。因此,让我们回顾一下 The Merge 与其他升级的关系。

合并和信标链

合并代表了信标链作为当前主网执行层的新共识层的正式采用。一旦合并发生,验证者将被分配到保护以太坊主网,并且基于工作量证明的挖掘将不再是区块生产的有效手段。

相反,区块将通过验证已抵押以太币以获得参与共识的权利的节点来提出。这些升级为未来的可扩展性升级(包括分片)奠定了基础。

信标链

合并与上海升级

为了简化并最大限度地关注成功过渡到权益证明,Merge 升级将不包括某些预期的功能,例如提取质押 ETH 的能力。上海升级计划在 The Merge 之后进行,这将使质押者能够退出。

随时了解GitHub或EF 研发博客上的上海升级计划问题。对于那些好奇的人,请详细了解Vitalik 在 2021 年 4 月的 ETHGlobal 活动中介绍的合并后会发生什么。

合并和分片

最初,计划是在 The Merge 之前进行分片以解决可扩展性问题。然而,随着第2 层扩展解决方案的蓬勃发展,优先事项已转移到通过 The Merge 将工作证明交换为股权证明。

分片计划正在迅速发展,但鉴于第 2 层技术在扩展交易执行方面的兴起和成功,分片计划已转向寻找最佳方式来分配存储来自汇总合约的压缩调用数据的负担,从而实现网络的指数增长容量。如果不首先过渡到股权证明,这是不可能的。

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