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大年初一最適合靜下心來看一些專業分析,今天我們整理了VISA加密思想領袖系列內容中一篇關於以太坊生態系統發展的文章。在這篇文章中,我們一起了解更多關於最近的以太坊升級The Merge,以及它如何影響可持續性、安全性和可擴展性的區塊鏈三難問題。


以太坊通過為通用計算開發一個去中心化的狀態機或全球結算層,重新發明了區塊鏈技術。自2015年以太坊推出以來,區塊鏈不再局限於單一的、孤立的應用,開發者也不再受到有限的交易類型的製約。開源代碼使去中心化的應用程序(也稱為DApps)有可能相互作用,為區塊鏈技術創造了一個可編程功能的新世界。點對點交易、全球轉賬和跨境支付的即時清算和結算是以太坊的一些最突出的用例。


值得注意的是,所有這些都是在堅持區塊鏈基本原則的情況下實現的,即讓任何人以點對點的無信任和無許可方式與網絡互動。



以太坊最近經歷了迄今為止最重要的技術更新,被稱為“The Merge合併”,這為以太坊在未來成為一個更可擴展的平台鋪平了道路。以太坊在DApps數量、開發者心智、以及建立在其基礎層之上的新解決方案(如各種支付解決方案)等方面都擁有最大的市場份額。在這篇文章中,我們將探討The Merge的具體內容,它對區塊鏈三難問題的潛在影響,以及我們密切關注的即將到來的區塊鏈升級。


什麼是“合併”?


合併在整個加密貨幣社區已經討論了一段時間,該事件在2022年9月成功完成。合併可以說是以太坊歷史上最大的技術升級,是以前被稱為"以太坊2.0 "的更大轉型的一部分,這個過程還包括以太坊網絡的共識機制從工作證明(PoW)過渡到權益證明(PoS)。


以太坊主網和Beacon Chain的主要升級時間線


2020年12月1日,以太坊的一個測試網版本,被稱為Beacon Chain,已經啟動。這標誌著以太坊網絡共識機制的過渡邁出了第一步。雖然以太坊工作證明(PoW)共識協議被用來驗證交易和形成以太坊區塊鏈上的區塊,但燈塔鏈已經實施了一個新的共識協議,被稱為股權證明(PoS),我們會在下文進行說明,在重構之前的文章中對PoS做過專門的介紹,想了解的朋友可以進公眾號搜索。通過The Merge,開發者將這兩個網絡合併在一起,結束了以太坊的PoW共識。通過這一事件,我們為以太坊在分工方面得到了更多的模塊化,作為以太坊區塊鏈的每一層的結果。具體來說,通過The Merge,舊的Ethereum主網成為計算交易的“執行層”,而Beacon Chain成為底層的“共識層”,使用PoS來確保分佈式網絡在單一狀態上達成一致。


2022年9月15日的合併事件,該事件在生態系統中圍繞“staking”的概念展開了積極的討論。 staking描述了用戶可以通過智能合約來鎖定其以太幣的行動,以太幣是以太坊的原生代幣,作為網絡中的質押,以確保以太坊的運行,並作為回報獲得獎勵和交易費用。截至2023年1月,已有1590萬個ETH在Beacon鏈上被鎖定,約佔ETH總供應量的13.2%。目前,鎖定的資金不允許提取,鎖定者需要在合併後等待6-12個月才能解鎖和清算其股權。


什麼是權益證明(Proof of Stake)?


像以太坊和許多其他區塊鏈這樣的去中心化網絡的首要挑戰是在不同參與者之間達成共識。共識機制應該給不同的人一個理由,讓他們在記錄交易發生時保持誠實,並阻止一個人或團體接管網絡。


一種普遍的方法是要求參與者承諾一些有限的資源,作為記錄交易過程的一部分。如果一些惡意的參與者為了把欺詐性的交易記錄下來而偏離了大多數人的想法,他們將得不到任何獎勵,並浪費了認捐的資源。此外,挑選一個沒有任何一方可以控制的資源,可以確保系統是去中心化的。如果這個有限的、廣泛分佈的資源是計算工作,也叫“採礦”,你就有一個PoW-安全的共識機制。如果它是一種數字代幣,參與者下注以保證他們提出或證明的區塊的有效性,那麼你就有了PoS。



合併標誌著一個重要的起點,即網絡用戶希望通過押注以太幣在網絡安全中發揮積極作用。在一個採用PoS的區塊鏈協議中,參與者可以將他們的代幣作為賭注,成為驗證者。如果用戶的行為是誠實的,並驗證了真實的交易,他們將得到更多代幣的獎勵。而如果用戶行為不誠實,他們的代幣就會被砍掉,也就是說他們會失去代幣。由於一個行為者擁有大部分進入staking的以太幣是不現實的,他們也不可能主導共識協議。這樣一來,與PoW相比,staking有一些明顯的優勢。


以太坊2.0:更可持續、安全和可擴展


儘管The Merge是以太坊迄今為止最困難的升級,但預計它不會是以太坊的最後一次重大升級。從合併開始,該網絡打算實施以太坊的核心口號,即可持續性、安全性和可擴展性。這三個信條對於任何旨在作為全球結算層的區塊鍊網絡都是至關重要的。如果以太坊的更新使這個去中心化的網絡更接近這些目標,這將是區塊鏈生態系統向前邁出的一大步,作為一個新的支付軌道,未來的資金流動可以在這個軌道上運行,其優點是全天候可用,自動結算,每筆交易幾乎即時完成,以及未來可編程的功能。


  • 可持續性


合併事件對以太坊區塊鏈的可持續性有明顯的優勢。減少以太坊的碳足跡,同時保留網絡的經濟屬性,這對機構投資者來說意義重大,特別是對有ESG任務和投資組合要求的傳統組織。



當有數以千計的礦工運作時,PoW對計算能力的依賴迅速增加,這導致了大量的能源消耗,並引發了環境問題。 PoS沒有這個缺點。據估計,從PoW過渡到PoS將使以太坊的能源消耗減少99.95%。這是第一次展示這種規模的系統完全通過創新和重新設計減少碳足跡。


  • 安全性


此外,PoW“挖礦”通常依賴於昂貴的專業機器,並提高了准入門檻,而參與者只需要擁有特定的代幣進行抵押。目前,Beacon Chain的PoS協議要求用戶持有32個ETH,才能建立自己的驗證器節點,並為自己的代幣做抵押。這仍然是一個相當大的投資,但對於無法滿足這一數額的人來說,有第三方的押注池選項,這意味著人們需要更小的初始投資來開始押注。這種較低的門檻是聲稱PoS增加去中心化和安全性的基礎。


這些發展是鼓舞人心的,但對以太坊接下來的這些步驟進行批判性思考仍然很重要。其中重要的一點是,雖然測試網可以模仿以太坊主網的底層技術,但它們無法模擬底層市場條件和行為。當有實際價值的代幣在手時,誠實的用戶和攻擊者都有與測試網不同的動機。此外,考慮PoS和去中心化之間的關係也很重要。



雖然PoS消除了PoW的計算複雜性,並使更多的人有可能參與到網絡安全中來,但用於抵押的ETH的很大一部分仍然可能集中在極少數驗證者手中。這一點與盯盤池的情況尤其相關,少數智能合約或鏈外實體可以成為很大一部分盯盤ETH的集中點。因此,我們不應該把過渡到PoS作為更多去中心化的簡單保證。相反,我們應該觀察網絡指標,以幫助確保安全和去中心化在長期內不會倒退。


  • 可擴展性


值得注意的是,合併不應該給以太坊的可擴展性帶來重大變化。衡量可擴展性的主要標準是網絡在一秒鐘內可以處理的交易數量,即TPS。以太坊的TPS約為15。 PoS不會立即增加TPS或使共識更快,只是降低能量消耗。



為了理解這個原因,請考慮一下,如果在PoW下挖一個區塊平均需要一定的時間,比方說15秒,而在PoS下每隔15秒就有一個區塊提議和驗證者投票,那麼這兩種方法產生區塊的速度大致相同。這基本上是以太坊的情況:在合併之前,區塊之間的平均時間約為13秒,而在過渡到PoS之後,一個區塊槽(相當於一個區塊)開始每12秒滴答一次。交易吞吐量的增加只有通過進一步的升級和創新才能實現,即分片和第二層的擴展解決方案,合併只是為其鋪平道路。交易費用,與網絡擁堵直接相關,並延伸到交易吞吐量,保持不變。


展望未來


The Merge的實施和其他以太坊性能的改進,是區塊鍊和加密貨幣的開發者社區的利益所在。合併事件使我們離開發一個能夠在更廣泛的支付生態系統中創造更新的既定支付用例的網絡更近一步,同時也解決了環境問題。如果數字支付的未來將發生在區塊鏈上,那麼消除阻礙主流採用的可持續性、安全性和可擴展性的障礙就至關重要。


我們期待著即將到來的升級,因為以太坊過渡到以太坊2.0並使其網絡具有更大的可擴展性。未來幾年,以太坊2.0的可擴展性和安全功能的發展將對塑造網絡用於更廣泛的支付用例的能力至關重要。

作者:Mert Özbay和Mustafa Bedawala鳴謝Catherine Gu和Aaron Salot

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