合併：以太坊2022年9月升級如何改變區塊鏈最大網絡

從挖礦到質押：理解以太坊的歷史性轉折點

2022年9月15日，以太坊完成了區塊鏈史上最重要的技術轉型之一——放棄能源密集的挖礦，轉而採用基於質押的共識模型。這一具有里程碑意義的變革，被稱為「合併（The Merge）」，將以太坊的執行層與自2020年12月起獨立運行的Beacon Chain（信標鏈）合併，實現了兩者的統一。

多年來，以太坊一直運行在工作量證明（Proof-of-Work (PoW)）機制下，與比特幣相同。礦工競爭解決複雜的數學難題，保障網路安全，同時消耗大量電力。隨著去中心化金融（DeFi (DeFi)）、非同質化代幣（NFTs (NFTs)）和智能合約平台的爆炸性成長，以太坊的限制逐漸顯現。交易費用在高峰期經常超過(，網路也難以高效處理大量需求。

合併的解決方案是：由驗證者（validators）而非礦工（miners）來維護網路，驗證者質押ETH而非燃燒電力。這一根本性重構實現了三個關鍵承諾——環境永續性、網路安全，以及向大規模擴展的可能性。

技術架構：變了什麼？沒變的是什麼？

對ETH持有者來說，最重要的點是：沒壞。沒有進行代幣遷移，也沒有發行新幣，更沒有空投。每個錢包地址、智能合約、NFT和DeFi協議在2022年9月15日前後，功能完全相同。

技術上，合併將兩條鏈合併：

• 主網（Mainnet）：以太坊原始的執行層，負責交易和智能合約
• 信標鏈（Beacon Chain）：自2020年12月起運行的PoS平行鏈

這次整合不是功能上的革命，而是共識機制的革命。

)工作量證明（PoW）與權益證明（PoS）：根本轉變

方面	以太坊1.0 $20 PoW###	以太坊2.0 (PoS)
安全模型	計算能力（挖礦）	經濟質押（鎖定ETH）
能源消耗	約215 TWh/年	約0.5 TWh/年 (99.9%降低)
區塊產出者	礦工（專用硬體）	驗證者（普通電腦）
攻擊成本	購買挖礦設備	購買並質押32 ETH作為驗證者
去中心化程度	需大量資本	門檻較低

在PoW系統中，安全性來自攻擊的計算難度。惡意行為者需控制51%的算力，這是一個天價的投資，需數十億硬體設備。

PoS則通過經濟激勵來建立安全：驗證者將ETH作為抵押品（collateral）。若驗證者進行欺詐或攻擊，會因「斬刑（slashing）」而失去抵押金。這種經濟懲罰使攻擊成本高昂且不划算，誠實參與則能獲得獎勵。

為何以太坊需要這次升級：擴展性危機

到2021-2022年，以太坊面臨嚴重的技術瓶頸，威脅其作為領先智能合約平台的地位。Layer 1的交易吞吐量約為每秒15筆。當需求激增——NFT熱潮、DeFi協議推出或市場波動時，網路擁堵，費用飆升，難以負擔。

競爭的區塊鏈平台察覺到機會。Solana、Polygon、Avalanche等提供更低費用、更快確認，逐漸吸引開發者和用戶遠離以太坊。社群討論焦點在於：高費用是以太坊的「特徵」(確保安全的稀缺性)，還是「缺陷」威脅採用率。

合併通過將PoS作為未來擴展方案的基礎來解決這個問題。Layer 2網路如Arbitrum和Optimism建立在以太坊之上，繼承其安全性，同時在鏈外以更高速度、更低成本處理交易。

驗證者革命：誰來保障以太坊？

合併後，網路由驗證者（ETH持有者）來維護——他們通過質押ETH參與共識。單獨運行驗證者節點的最低質押額為32 ETH，這對許多用戶來說是門檻。然而，質押池和中心化交易所的質押方案讓任何人只要有0.1 ETH都能參與，並按比例獲得獎勵。

截至2024年，已有超過90萬驗證者保障以太坊網路。驗證者群體真正實現了去中心化，最大質押池的持幣比例不到30%。這與挖礦時由硬體廠商和電力公司集中控制的情況形成鮮明對比。

(驗證經濟學

驗證者的收益來自兩個機制：

共識獎勵：驗證者提出區塊和確認其他驗證者提案時，會獲得新發行的ETH。年化獎勵約為3%到5%，取決於總質押量。

最大可提取價值（MEV )Maximal Extractable Value(）：驗證者可以通過策略性排序交易，從中獲取額外收益。這是額外收入，但也引發驗證者集中化的擔憂，因為大規模運營商能更有效地提取MEV。

協議中設有懲罰措施：

• 非活躍（Inactivity leak）：離線驗證者逐漸失去獎勵，直到重新連線
• 斬刑（Slashing）：簽署矛盾區塊或試圖多重確認的驗證者，會失去部分抵押金——輕微違規約1 ETH，嚴重違規可能失去全部32 ETH

這些機制將驗證者的激勵與誠實參與緊密結合，同時使攻擊變得經濟上不合理。

環境影響：以太坊成為綠色網路

以太坊的能源消耗從約215 TWh/年，合併後降至不到0.5 TWh——降低超過99.9%。以此來說：以太坊現在的電力消耗大致相當於一個小型郊區城鎮，遠低於合併前一個發達國家的用電量。

這一轉變解決了區塊鏈技術的一大批評。環保人士曾指出比特幣和以太坊是能源浪費，助長氣候變遷。合併消除了這一論點，將以太坊定位為與碳中和運營相容的技術。

效率提升的根源在於取消PoW的計算軍備競賽。礦工不再競爭解決越來越困難的難題，浪費大量能源。取而代之的是，驗證者只需在普通硬體上運行軟體，將每筆交易的能耗從千焦耳降低到毫焦耳。

未來路徑：Dencun、Proto-Danksharding與完整分片

合併是一個里程碑，但以太坊2.0代表的是一段長遠的旅程。後續升級將持續推進原始願景：

) Dencun (2024) Dencun升級引入了Proto-Danksharding，這是關鍵的擴展性突破。Layer 2網路現在可以將交易資料作為臨時「Blob」上傳到以太坊，而非永久的call data。這降低了Layer 2的交易成本10到100倍，讓以太坊能應付高交易量的應用。

完整分片 (2025+)

長期規劃包括完整的資料分片，將以太坊的驗證者集分割成不同群組，並行處理不同的交易批次。這種架構能將以太坊的總吞吐量提升到數萬筆每秒，同時保持安全性與去中心化。

合併後的費用動態：為何成本尚未下降？

一個常見誤解是：合併應該降低交易費用。事實上，它只是間接影響費用結構。

以太坊的費用模型遵循供需原則。交易通過競價在有限的區塊空間中競爭，這一機制在2021年8月引入的EIP-1559中被正式實施###。需求降低，費用就會下降；需求增加，費用就會上升。合併後，區塊空間略有增加——從理論上的每秒15筆略微提高，但相較於DeFi和NFT的持續需求，這點提升微不足道。

真正的費用降低，還需依賴Layer 2方案和未來的分片技術。這些技術能提升吞吐量，讓用戶不必犧牲安全性就能享受更低的交易成本。隨著Layer 2的普及，越來越多交易在鏈外完成，減少了鏈上擁堵，也降低了剩餘Layer 1的交易費用。

PoS的批評與中心化擔憂

儘管技術上成功，PoS也帶來不同的擔憂：

質押集中化：大型交易所和質押池掌握大量驗證者份額。Lido作為一個流動性質押協議，曾控制超過30%的以太坊驗證者，令人擔憂共識控制過於集中。

財富集中：PoS理論上偏向現有ETH持有者。富有的驗證者能通過再投資獎勵來累積財富，長期可能導致財富集中。

「越富越賺」的動態：與PoW不同，PoS需要購買ETH，這是一個稀缺資產。

以太坊社群已通過協議調整來應對：

• 鼓勵個人質押，減少對質押池的依賴
• 隨著總質押量增加，降低驗證者獎勵（負向反饋機制）
• 支持多元化的質押提供者，防止任何單一實體掌控共識

此外，斬刑機制也對中心化形成制衡——大型運營商若違反規則，將面臨巨大損失，激勵其負責任運作。

對DeFi、NFT和智能合約應用的影響

合併對DeFi協議、NFT項目或其他智能合約沒有任何代碼變更。這些應用在2022年9月15日前後，功能完全一致。

但以太坊PoS基礎架構，為去中心化應用帶來新 primitives：

• 流動質押代幣：如Lido等協議發行代表質押ETH的代幣，讓用戶在賺取質押獎勵的同時保持流動性
• 再質押（Restaking）：新服務允許驗證者將已質押的ETH用於保障其他網路或服務，獲取多重獎勵
• 鏈上治理：越來越多項目利用持幣者投票來治理協議參數，依托透明、去中心化的共識層

合併沒有破壞現有生態系，而是為下一代建立在真正去中心化基礎上的應用奠定了基礎。

時程：從信標鏈到全面部署

階段	日期	里程碑
階段0：信標鏈啟動	2020年12月1日	信標鏈平行運行，獨立測試
階段1.5：合併	2022年9月15日	信標鏈與執行層合併；以太坊轉向PoS
階段2：Dencun升級	2024年3月	Proto-Danksharding實現Layer 2成本降低
階段3：完整分片	2025+	資料分片，提升吞吐量

信標鏈階段（2020年12月至2022年9月）是兩年的測試期，驗證者測試PoS機制，發現邊界案例，建立信心。沒有這段嚴格測試，合併風險將難以承受。

關於以太坊2.0的常見問題

我的ETH在合併後變了嗎？
沒有。所有代幣餘額、錢包地址、NFT和智能合約都保持不變。合併只是共識機制升級，不是代幣遷移。

以太坊2.0是獨立的加密貨幣嗎？
沒有。「以太坊2.0」是行銷術語，代表一系列升級。ETH仍是單一資產，在所有主要交易所交易。

我怎麼參與質押？
單獨運行驗證者節點最低需32 ETH。較小額的用戶可以加入質押池或中心化交易所，按比例獲得獎勵。年化收益約3%到5%。

未來升級會進一步降低費用嗎？
會的。Proto-Danksharding已大幅降低Layer 2成本。完整分片和其他Layer 2優化將持續提升吞吐量，降低每筆交易成本。

以太坊現在是通縮的嗎？
有可能。自2021年8月起，網路會燃燒交易費用（EIP-1559），合併後驗證者獎勵較低。當燃燒量超過新發行量時，ETH供應會收縮——在這些時期，ETH具有通縮特性。

結語：以太坊的新時代

2022年9月15日的合併，標誌著以太坊從工作量證明轉向權益證明，實現了三大目標：能源消耗降低99.9%、通過經濟激勵提升安全性，以及建立可擴展的基礎，為未來數年服務。

對ETH持有者來說，這次變革是無縫的——沒有遷移、沒有新幣、也不需要額外操作。網路只是在演進，保持向後兼容，同時重塑其底層共識機制。

展望未來，以太坊的路線圖遠不止合併。Proto-Danksharding已開始實現Layer 2的費用降低承諾。完整分片和其他擴展技術將使以太坊每天處理數百萬筆交易，同時保持其歷史上的去中心化與安全性。

合併證明了區塊鏈網路能在保持用戶體驗與生態穩定的同時，完成非凡的技術轉型。隨著這次升級在實務中取得成功，它也驗證了建立一個可持續、安全且可擴展的以太坊網路的長遠願景。