不止一次!以太坊的合并之路,从PoW到PoS,再到未来的坎昆

当人们谈论以太坊的“合并”时,脑海中浮现的往往是2022年那场举世瞩目的“The Merge”,以太坊的发展并非一蹴而就,它的“合并”之路是一条持续演进、不断自我革新的旅程,以太坊到底跟谁合并过呢?

以太坊的“合并”对象不是另一个区块链,而是它自身的共识机制,这听起来可能有些抽象,我们可以把它想象成从一个旧的、耗能的“引擎”更换到一个全新的、高效的“引擎”的过程。

第一次重大合并:从“工作量证明”(PoW)到“权益证明”(PoS)——真正的“The Merge”

这是以太坊历史上最著名、最核心的一次“合并”,也是全球加密社区关注的焦点。

合并前的“旧引擎”——工作量证明(Proof of Work, PoW)

在“The Merge”之前,以太坊和比特币一样,采用的是工作量证明机制,这意味着网络的安全性和新交易的确认,依赖于全球成千上万的“矿工”们投入巨大的计算能力(即“算力”)去解决复杂的数学难题,这种机制虽然安全可靠,但有一个致命的缺点:能耗极高,以太坊的年耗电量一度可以媲美一个中等规模的国家,这与全球追求可持续发展的趋势背道而驰。

合并后的“新引擎”——权益证明(Proof of Stake, PoS)

为了解决能耗问题并提升网络的可扩展性,以太坊社区提出了一个革命性的方案——权益证明,在PoS机制下,不再需要“矿工”和“挖矿”,取而代之的是“验证者”(Validator),验证者需要锁定(即“质押”)一定数量的以太币作为保证金,然后通过“随机抽签”的方式获得创建新区块的权利。

这个过程就像是银行的股权证明:你持有的股份越多,你获得分红(在这里是获得交易费和新铸币奖励)的机会就越大,PoS机制将以太坊的能耗降低了超过99.95%,使其成为一个更加环保、高效的公链。

这次合并的意义是什么?

“The Merge”不仅仅是更换了引擎,它为以太坊后续的宏大蓝图奠定了基础:

  1. 可持续性:解决了能耗问题,让以太坊的发展更加绿色环保。
  2. 可扩展性:为后续的“分片”(Sharding)技术铺平了道路,未来可以通过将网络分割成多个并行处理的小片段来大幅提升交易速度和吞吐量。
  3. 安全性:PoS机制通过经济激励,使攻击网络的成本变得极高,从而保障了网络的安全。

以太坊第一次“合并”的对象,就是它自己那个高能耗的工作量证明共识机制,与之合并的是全新的权益证明共识机制

第二次重大合并:从“信标链”(Beacon Chain)到“主网”(Mainnet)

“The Merge”本身是由两个已经运行多年的独立网络合并完成的:

  • 信标链(The Beacon Chain):这是以太坊PoS系统的先行者,自2020年12月起,信标链就已经作为一个独立的并行网络运行,负责管理验证者、质押和PoS共识机制本身,但它暂时不处理任何用户交易或智能合约。
  • 主网(The Mainnet):这是我们日常使用的、运行着PoW机制的以太坊主网。

在2022年9月15日,这两条运行了两年之久的“双轨”系统终于正式合二为一,主网上的所有历史数据、状态和活动,被整合到了信标链的PoS框架之下,这次“合并”可以更具体地理解为:以太坊主网(PoW)与信标链(PoS)的合并,这次合并的结果,是整个以太坊网络全面转向了PoS。

未来的“合并”:向着“坎昆”和“分片”前进

以太坊的“合并”故事并未结束,在成功完成从PoW到PoS的转型后,开发团队正紧锣密鼓地推进下一个重大升级——“坎昆升级”(The Dencun Upgrade)

“坎昆”升级并非一次简单的合并,但它包含了与“合并”精神一脉相承的核心改进:引入“ Proto-Danksharding”协议(EIP-4844)

这次升级的目的是为了解决以太坊Layer 2(二层网络)如Arbitrum、Optimism等面临的高昂交易费用问题,通过引入一种名为“Blobs”的新型交易数据格式,可以将大量数据从主链“剥离”,由更廉价的二层网络处理,从而极大地降低二层网络的成本。

这可以看作是以太坊主链与Layer 2生态之间的一次更深度、更高效的“整合”,旨在让整个以太坊生态系统变得更便宜、更快速、更易于使用。

回答“以太坊跟谁合并过”这个问题:

  1. 最核心的合并:是与自身的共识机制合并,即从工作量证明全面转向权益证明
  2. 技术层面的合并:是运行PoS的信标链与运行PoW的主网在2022年的合二为一。
  3. 未来的合并趋势:是与Layer 2生态系统进行更深度的整合,以实现更高效、更廉价的网络体验。

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