以太坊2.0：从工作量证明到权益证明——发生了哪些变化？

2022年9月发生的变革

2022年9月15日，以太坊经历了区块链历史上最重要的升级之一。网络从仍由比特币使用的工作量证明（PoW）转变为权益证明（PoS）。这次被称为“合并”的转变，从根本上改变了验证者处理交易和保障网络安全的方式。虽然此次变革并未立即使以太坊2.0变得更快或更便宜，但它为一个更具可扩展性、可持续性和环保的区块链奠定了基础。

了解以太坊：2.0之前与之后

自2015年推出以来，以太坊成为去中心化应用（dApps）和智能合约的基础。智能合约是无需中介（如银行或科技公司）即可在区块链上自动执行的程序。这一创新吸引了开发者构建从去中心化金融（DeFi）平台到NFT生态系统的各种应用。

然而，以太坊也面临成长的烦恼。旧的工作量证明系统需要大量计算能力反复解决复杂算法。节点（计算机）竞争解决这些难题，验证交易并获得奖励。这个过程能耗高、速度慢，且在网络拥堵时用户需支付高额Gas费。

共识机制本质上是确定区块链上计算机如何验证交易和维护账本的规则。以太坊2.0用权益证明（PoS）取代了PoW，这是一种完全不同的方法。

以太坊2.0的权益证明工作原理

不再由矿工竞赛解题，以太坊2.0依赖验证者。机制如下：

质押要求： 验证者必须在区块链上锁定至少32 ETH以参与。此质押作为担保——如果验证者行为不端，将通过“削减”机制失去部分ETH。

随机选择与奖励： 以太坊2.0的算法每大约7200次提议一次，随机选择验证者提出新的交易区块。当验证者成功完成任务时，会获得ETH奖励，存入其加密钱包。奖励金额取决于保障网络的验证者总数。

惩罚机制： 削减系统会自动惩罚提交虚假数据、离线或疏忽职责的验证者。这确保了网络安全，作弊行为会带来实际后果。

真实影响：能源、费用与排放

向以太坊2.0的转变在多个方面带来了切实改善：

环境影响： 以太坊2.0的共识层比之前的执行层能耗降低了99.95%。验证者不再需要全天候运行工业级矿机，而是在普通电脑上运行区块链软件并进行ETH质押——这是一种更可持续的模式。

Gas费： 2022年5月至9月，平均以太坊Gas费下降了93%。虽然这不仅仅归功于PoS的转变，但显示了网络对拥堵的响应。交易确认时间也有所改善，区块每12秒完成一次，而之前为13-14秒。

币的发行： 在ETH2之前，以太坊每日发行约14,700 ETH。切换到PoS后，日发行量降至仅1,700 ETH。结合EIP-1559升级燃烧交易费，以太坊有时会变得通缩——流通中的代币比进入的还多。

以太坊2.0仍在建设中

“合并”只是开始。Vitalik Buterin和以太坊基金会提出了五个主要阶段，以完成以太坊2.0的路线图：

The Surge（2023+）： 引入“分片”技术，将区块链数据拆分成更小的单元。这减轻主网压力，加快交易处理速度。

The Scourge： 重点提升抗审查能力，减少当前由复杂交易者操控的最大可提取值（MEV）利用。

The Verge： 实施“Verkle树”，一种先进的密码学证明，减少验证者所需存储的数据。这促进去中心化，让普通用户更容易运行完整节点。

The Purge： 清理遗留数据，释放存储空间。以太坊目标在此阶段实现每秒超过**10万笔交易（TPS）**的处理能力。

The Splurge： 细节尚未确定，但Vitalik承诺值得等待。

质押以太坊2.0：人人可参与的委托选项

并非每个人都拥有32 ETH可以独立验证。以太坊2.0引入了委托质押——一种让小持有者也能赚取奖励的民主化方式。

委托者将ETH存入交易所、钱包或DeFi平台（如Lido Finance）提供的质押池。作为回报，他们会获得按贡献比例分配的质押奖励。然而，委托者放弃了治理提案的投票权，并承担验证者操作不当的风险——如果验证者违反协议，将受到削减惩罚。

重要提示：你的ETH仍然是ETH

以太坊基金会发出重要警告：**不要购买“以太坊2.0币”或升级ETH1到ETH2。**这些都是骗局。在2022年9月15日以太坊过渡时，所有ETH和以太坊基础的代币都自动迁移到新的共识层。你的持有量没有变化，只有底层网络机制发生了变化。

以太坊的未来是什么？

自“合并”以来，交易者、开发者和投资者密切关注以太坊2.0的进展。每一次升级都让网络更接近成为一个全球可扩展的去中心化应用平台。权益证明的转变证明了区块链可以同时安全、高效且环保——这一教训在整个加密行业产生了深远影响。