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区块链网络记者报告：目录：
概括
1。什么是合并？
2。为什么合并？
2.1 POS有利于碎片管理
2.2 POS是能量友好的
3。合并后的更改
3.1块结构
3.2网络结构
3.3共识机制
3.4状态
4。合并的特征
4.1确定生成新块所需的时间
4.2降低客户的门槛
4.3无缝过渡向POS
5。可能的影响
5.1通气
5.2节能
5.3对L1层公共链的竞争状况的影响
6。合并的风险
6.1会有硬叉吗？
6.2集中化程度会得到加强吗？
6.3 MEV会被取消吗？
概括
当前的以太坊主网将通过与信标链合并完成从工作证明到股份证明的过渡，同时保留合同执行功能和当前用户状态的完整历史数据。合并不仅是为了响应减少全球碳排放的呼吁，而且还为未来升级（包括碎片）奠定了基础。
合并后，网络结构，块结构，共识机制和状态都将改变。新区块将带有块的外部以及以太坊的工作证明（POW）的内容。该网络将采用共识层和执行层（执行引擎）体系结构来生成和同步块。新系统将采用股份证明（POS）共识机制，验证委员会在其中执行建议和投票的职能，以在某些块上达成共识。共识层和执行层将连接，而无国籍则将引入，这不仅有助于维持权力下放的程度，而且还有助于将来的碎片。
合并后，ETH可以进入通缩状态，并且网络将更具节能效率。在此基础上，合并后，L1层链的竞争状况将在一定程度上重新定义。以前的ETH矿工会涌向其他网络，在这些网络中，额外的哈希速率可能会增加相应的令牌的价格；同时，合并的以太坊网络将主要通过碎片升级。其他POS L1层生态系统可能会遇到困境。
凭借其科学技术的路线图和雄心勃勃的愿景，以太坊的表现将在合并后逐渐改善，以维持其整体发展。由于炸弹的困难，必须将以前的POW网络流产，即使矿工建立了双胞胎网络，它仍然无效：在没有宝贵的资产的情况下，它将是不稳定的，因此艰难的分叉几乎没有问题。以太坊的POS无法解决“富裕更丰富”的问题，但是由于阈值低于POW，因此权力下放程度尚未被破坏，并且在合并后仍然存在最大的可提取价值（MEV）。即使在合并过程中出现了一些技术问题，它们仍在可控范围内，并且可以保证资产安全性。
6月9日，以太坊测试网络完成了合并，这是基于测试网络的第一个合并实践。转变后，hebei也将转变为POS。备受瞩目的以太坊主网和信标链的合并已于9月15日完成。合并后，ETH的通货膨胀率将从4％下降到-2％左右。预计在第一个硬叉（可能是在合并后6个月）之后，预计信标连锁店将立即进行。
许多材料都提到合并，但很少有人能提供全面的看法。在本文中，将根据合并的重要性，实施技术原则，对行业的影响以及可能的风险给出一个系统而全面的观点。
1。什么是合并
目前，以太坊有两个网络：一个是我们的老朋友 - 以太坊区块链网络，在技术上得到了POW的支持；另一个是信标链（链，也称为早期的ETH 2.0），由POS执行。自推出以来，Chain一直保持其位置，智能合约中的ETH股份数量稳步增加，目前的数量达到1300万。
合并代表以太坊区块链和信标链的合并。这不是一个简单的数学组合，而是两者的集成和升级：放弃两者的dreg，可能会破坏以太坊的长期发展，同时保留和结合理想的部分。
也就是说，POW将与以太坊主网络分开，同时保留和交付智能合约的执行功能，将历史数据和当前用户状态填写到由POS机器驱动的信标链中。这不仅是对叉子的正常升级，而且是共识机制的重大变化。
在合并期间，POS验证器将替换POW矿工。当合并发生时，节点将监视当前的功率链并测量预定的难度阈值，这称为邪教：任何难度超过阈值的块都将被标记为最终的POW块。从那时起，由信标链上的验证器生成和验证的块将是POS块，标志着合并的完成。
如果此过程中发生任何技术问题，则网络可能暂时不可用。但是，由于互联网上没有共识，因此无论存储何处，资产都是安全的，因此盗窃是不可能的。交易所可能会在合并期间禁止补货和撤回，因此，由于合并期间的价格波动可能会被迫清算的用户可能会考虑提前补充利润率。
与合并相比，以前的计划计划在3 - 5年内支持在信标连锁上的64个碎片链，用户可以自由迁移，因此根本没有合并。但是，合并是第一个采用没有POW作为信标链的以太坊主网，然后将用户和应用程序迁移到POS以太坊网络的情况。合并现在是最可行的路线，它与以前计划的各种碎片链的技术路线以及短期内开发碎片链的前所未有的困难有关。相反，合并可以继承先前的执行层，该执行层需要更少的计算能力。同时，在可识别变化方面对用户的影响很小，其过渡成本也很低。
2。为什么合并？
以太坊的POS与合并密不可分。它有两个主要目的：实现碎片并节省能源消耗。
2.1 POS有利于碎片管理
以太坊的主要缺点是其性能差，该表现在2017年暴露了。为了提高其绩效，以太坊社区提出了有关层次结构和碎片的建议。因此出现了ETH 2.0：通过同时处理碎片链上的多次交易，TPS从15增加到15,000。但是，由于技术局限性，官方将碎片链从1024减少到64，但是碎片链尚未取消。
尽管链分配和协调以太坊技术结构中各种碎片链的验证器，但该系统在不同的共识机制下的运行方式不同。对于POS，该系统需要保证32 ETH才能获得相应的投票权和承诺福利（未被没收）。巨型鲸鱼验证者可以将资金分配给各种帐户，并变相成为小型验证者，以获得更多的好处。换句话说，即使您拥有相当多的ETH，它的持有量也将被随机稀释到单个碎片链中，因此几乎不可能在一条链上获得更高的投票权。因此，验证者始终在每个链中处于平衡状态。除非您已经掌握了整个网络的51％的承诺，否则网络的安全几乎是不可能的。对于战俘而言，矿工是验证者。矿工掌握在矿工手中。矿工可以根据自己的意愿随时连接或断开连接。也就是说，哈希率是未知的，可能会在短时间内发生变化。如果巨型鲸鱼矿工将哈希速率集中到整个网络的51％，则可以控制碎片链并破坏其安全性。因此，为了获得更安全的碎片结构，必须将POW替换为POS。
2.2 POS是能量友好的
根据声明，以太坊在比特币采矿中的能源消耗方面取得了进展。但是，以太坊开采（POW）的能源消耗仍然超过44.46 TWH，这相当于芬兰或瑞典的年度能源消耗。每次交易需要84kWh（千瓦时）的电力，并且可以提供2.8天的家庭。在POS下，维护网络系统不需要验证者重复完成能源消耗的哈希计算，并且能源消耗将减少99.95％以上，从而提高能源效率超过2,000倍。每次交易仅需要35kWh的电力，这与观看20分钟电视的能耗大致相同。
3。合并后的更改
3.1块结构
总体而言，合并的块可以看作是以太坊POW块的内部块被外部信标链块覆盖。目前，信标链仅在空白块上执行POS操作，包括插槽序列号，父块根，状态根，证明，存款合同根和验证器减少等。这些操作具有共同的功能：从用户的角度来看，它不涉及任何交易，例如发送ETH或与其他合同互动，因此只提供了“形状”。合并的内容也称为执行有效载荷（与执行相关的信息），即以太坊的转移以及执行层提供的智能合约的交互（以前是POW NODES）。执行层和共识层可以在块级别连接。一起。
由于不再使用POW，因此与POW相关的动态块字符串将自动修改为0或其他常数值；长度也将限制为32个字节。
共识层（信标节点）仍然验证当前信标块中的所有字符串，但是块中的内容现在通过执行层（当前POW）验证。
3.2网络结构
合并后，将修改网络结构。以太坊采用共识层和执行层（执行引擎）的结构来生成和同步块。以前，这两个P2P网络是相互排斥的。合并后，他们必须在保持独立的同时进行协作和协调。
执行引擎（以前是ETH Full Node）打包，广播和执行智能合约的转让和呼叫，并且执行引擎保留了汽油费的提示。执行层的主要目标是与执行引擎建立通信，促进执行有效负载的生成或验证，然后根据信标节点的共识创建完整的信标块。引擎API充当两个网络之间的桥梁。通过此站点，共识层捕获了需要从执行引擎同意的内容，并致电其他执行引擎节点以验证交易的合法性。达成共识后，最新的网络状态将通过同一渠道传输到执行引擎，然后执行引擎将与状态同步。换句话说，共识层有助于以前的POW网络达成共识。
如上所述，合并后将存在分层关系。共识层类似于指挥官，而执行层则是士兵。在作者看来，以下ETH2客户端图可以清楚地显示这种关系。这种分层关系将显示共识机制和状态的变化。
3.3共识机制
合并的目的是改变共识机制。以太坊信标连锁店将采用POS，并将由验证委员会提出，并投票通过在某个方面达成共识。
合并后，块的时间单元将以插槽和时代的形式出现。每12秒创建一个插槽，每个时期包由32个插槽组成。一个时期是一个固定的时间段，在此期末，检查员将重新分配。
要成为验证者并获得投票权，用户必须至少投资32个ETH。截至6月20日，有403,000多个验证者。以太坊的规则是，对于每个时期，验证者将被随机分配给32个委员会，以确保每个委员会至少由128个验证者组成。该系统使用随机算法将1个验证器分配给每个时期，并同时选择一个随机委员会。该验证者负责提议块，而委员会负责验证和对建议进行投票。投票通过后，将产生一个块，建议者将获得奖励；否则，不仅不会获得奖励，而且还将没收保证金。普通检查员也是如此：如果正确遵守规则，您可以获得奖励，并且驱逐舰将受到惩罚。一旦将32个ETH的存款减少到16个ETH以下，验证者的资格将被终止。
合并之前，验证者和委员会的随机选择过程几乎与信标连锁店没有区别。合并后的唯一区别是，合并的共识必须在执行有效载荷时包含共识。将来，当以太坊上有更多碎片，即4片，每个委员会将分为4份平等股份，以参与每个碎片的投票。
3.4状态
无状态成为合并后的重要功能，因为网络的变化将改变网络的状态。
首先，以太坊采用帐户模型，每个帐户都由用户状态和合同状态组成。简而言之，状态是系统在特定时间的特定外部显示，包括帐户余额，合同代码或存储数据的哈希值。完整的以太坊状态记录了所有帐户和相关帐户余额，以及在EVM中部署和执行的所有智能合约的历史记录。每个节点达成共识之后，主链上的一个块只有一个状态。此外，随着新块的确认，系统的状态继续改变。更具体地说，生成块的节点需要访问和检查系统的当前状态，在执行后记录新状态，并与网络中的其他节点同步。其他客户端节点需要验证和执行块内的交易，以确保网络中存在共识。
随着越来越多的新用户输入和分散的应用程序被部署在以太坊上，将生成更多的新数据，并且该帐户的状态数据将无限地增长。节点将所有状态数据存储在内存中几乎是不现实的。如果您想考虑使用硬盘驱动器，机械硬盘驱动器可能太慢而无法读取数据，这使得很难将最新数据与节点同步，而SSD并非具有成本效益。从长远来看，状态膨胀的问题将要求节点具有更大的存储空间和更强的性能，从而增加了节点操作的阈值。
为了解决国家通货膨胀的问题，社区提出了两种可能的解决方案：国家租金和无国籍解决方案。以前的税款连续租金在具有保留状态的合同上，否则可用性将终止，但这在实践中是复杂的：一方面，无法确定收取租金的适当方法；另一方面，很难说谁能成为租金的合法接收者。因此，对租赁机制的探索已经停止。后者表明，所有无国有储存光客户都不存在所有交易和状态验证过程。
这个问题归结为一个，为什么无状态对以太坊如此关键？首先，如果您简单地将ETH1执行和所有状态的功能添加到所有客户端，则硬件阈值对于节点来说太高了。考虑到全节点操作的难度越来越大，以太坊上的集中度已加剧。 POS以太坊的目的是允许所有节点参与验证“具有所有状态或根本没有状态”来维持网络安全，这也带来了网络的高度分散化。
更重要的是，无国籍是碎片的先决条件。以太坊将来可能会有多个碎片，每个碎片由帐户组成，并在其上部署了合同状态。每个碎片都随机选择验证者组成一个委员会；也就是说，如果没有无状态，验证者必须拥有所有碎片的所有状态数据，这可能会使普通验证器不堪重负，并且碎片可以减轻以太坊的不良性能，而无状态的无状态巩固了高度分散的以太坊网络。无状态对于为将来的更新奠定基础至关重要，这是主要的技术升级。
在无状态，合并的以太坊将有3种类型的节点/客户端：
1。没有ETH1执行引擎的客户
2。具有ETH1执行引擎的客户，无状态
3。具有完整状态ETH1执行引擎的客户
客户的第一种类型是最轻的，因为它只能参与达成共识，但无法从执行层验证交易。它存在于共识层上监视其他类型的节点。第三种客户端具有功能完全功能，具有所有状态，执行能力和同意功能，换句话说，是一个完整的节点。第三种类型的客户数量将很少，因为所需的投资可能是庞大的数据存储，硬件和代币以供积累。第二种客户端具有无状态性的优势，因为它可以调用具有状态执行引擎的数据，并使用其自己的执行能力来验证事务的有效性。由于国家存储的成本，第二种类型的客户端可能在网络中更常见。
4。合并的特征
4.1确定生成新块所需的时间
以太坊不会通过调整创造的障碍，从而增加矿工的竞争力。无论如何，每个块都可以在每个周期后生成，这需要12秒。好处是：
Ø用户体验得到了改善。对于链交易，用户必须等待矿工打包。当已知产生块所需的时间时，可以轻松估计哪个块可以在一定时间段内由交易数据组成，从而预测完成交易所需的时间。
Ø对于某些DEFI协议，令牌的发布取决于以太坊主网络上生成的块数量，即每1,000个块将发布1个令牌。也就是说，在上一个模式下，即使是一个块的时间段约为14秒。当网络面对拥堵时，产生块所需的时间就会不确定，这导致了几代人的fefi协议。货币释放不稳定。
Ø为将来的升级制定更准确的计划。根据过去的经验，每次升级都是在块的一定高度上进行的。例如，升级发生在12,244,000个块高度。但是，由于产生新的障碍所需的时间变化，已经延迟了特定的计划，这导致了社区对开发团队的不满，但是如果确定生产块的时间可以缓解这一点。
4.2降低客户的门槛
如前所述，状态膨胀使对块的验证更加困难，这对硬件更为严格。合并后，以太坊允许轻量级节点以前无法保存完整的网络状态，并验证所有交易和状态证明。换句话说，节点不再需要巨大的采矿机，而服务级设备足以参与验证网络。
4.3无缝过渡向POS
通过开发团队的自然设计，合并为客户提供了向客户的无缝过渡，这将成为执行层。对于最终用户和开发人员而言，执行层是与以太坊的大多数交互的地方，大多数功能（例如EVM，状态和执行方法等），并且API不会因为合并而不会更改，正如某些人所说，合并，它可以在有人小睡后完成，甚至没有人会注意到。
5。可能的影响
没有足够的言语能够准确地描述合并到以太坊的含义。尽管无法立即解决性能瓶颈，但必须从现阶段确定所有野心和以太坊的技术路线。作为航行的第一步，合并具有深远的意义。
5.1通气
如前所述，合并将以以太坊从POW转移到POS，停止在当前POW下的新块生产，这将结束传统的采矿奖励。系统中的任何增量ETH都只能参与POS作为节点验证过程，这将大大减少ETH的总供应。从下面的图来看，当以太坊转移到POS时，ETH发行将急剧下降。此外，即使合并完成后，系统也不会释放任何已认捐的锁定ETH。合并完成后，将在第一个硬叉之后授予ETH的第一个解锁，这将在几个月后发生。同时，该系统对每日解锁金额和防止大规模销售压力的申请人总数有严格的限制。
尽管已削减了ETH的供应，但其净破坏率正在增加。根据当前的数据，ETH供应将增长到约50万，但由于引入EIP-1559，大约有290万（可能更多）将在牛市中被破坏。从以上两个角度来看，即使无需在生态系统中使用POS制定和协议，ETH最终也会放气。
由于减少供应规则与比特币减半规则相似，因此社区将其命名为“三半”，也就是说，比特币需要三点缩小以实现合并后的ETH的供应减少效应。根据历史数据，比特币减半与加密货币市场的生命周期密切相关：当比特币的新供应减半时，其在二级市场中的剩余流动性逐渐耗尽，导致其价格上涨，形成牛市。同样，作为市值第二大加密货币，ETH的通缩可能会像比特币一样推动市场。
但是，解锁可能会给ETH持有人带来麻烦，并伴随着短期市场价格下跌。
5.2节能
尽管比特币的成功令人信服地证明了POW几乎无可挑剔的资格，但矿工使用大量能量来反复计算可能成为资产的唯一哈希价值。鉴于当前全球对低碳活性的重视，POS可能是解决方案。
5.3对L1层公共链的竞争状况的影响
合并最终将在一定程度上影响L1层链的当前竞争格局。由于存在困难炸弹，合并后的时间消耗将更快地增加。从理论上讲，矿工节点仍然能够通过叉子进行挖掘，但是他们必须接受有限回报和持续不断上升的成本之间的权衡 - 这意味着放弃以太坊。但是，可用的选项也受到限制：在类似的战俘链上采矿或出售采矿设备以投资于POS。对于其他POW链，矿工和哈希率的涌入可能会提高生态系统的现状并提高令牌的价格。对于其他POS链，即使以太坊被指控存在许多缺点，也没有人可以否认以太坊社区仍然占主导地位，其安全性是一流的。合并后，以太坊的缺点将开始解决。生态的L2层生态系统将进一步降低链交易成本，更不用说碎片的整合将提高网络运行效率总体上，并且对以太坊的需求可能会增加。它最终将侵蚀其他生态系统。
6。合并的风险
6.1会有硬叉吗？
要审查，以太坊目前是硬叉的产物。历史是否会重复类似于类似的硬叉事件的大规模升级？基于当前的事实，以太坊遵循一条科学的技术路线及其宏伟的愿景，这将大大改善其性能并吸引足够的热量以使未来的发展更加可持续。另一方面，困难炸弹将迫使战俘矿工从以太网主网的原始战场上撤退。此外，社区对合并有很高的认可，因此没有矿工团体对叉子有强烈的声音。
假设矿工可以模拟与以太坊类似的新网络，例如ETH，该网络与Pow 相同，但毫无困难，新网络将在启动包括以太坊在内的几个强大的竞争对手面临。这一挑战还伴随着资产不足。叉子后，ETH必须复制以太坊的整个分类帐。不仅要出现分叉的代币（例如ETL），而且还必须处理其他资产的衍生工具，例如WBTC，USDC，DAI，Link，Bayc等。因此，无论是否在何处发行资产，无论是否发出资产发行机构是集中或分散的，只有资产的独特性很重要，因为仅确认网络上的资产。更具体地说，只有以太坊上的资产将被发行人认可为真实资产。显然，由于表现不佳，资产不足和共识较弱，ETH或其他类似实体更有可能过早地死亡。
简而言之，合并后，发生硬叉的可能性较小。
6.2集中化程度会得到加强吗？
有些人可能会担心合并后的集中化程度。 POS的共识机制自然会给那些拥有大量股份的人带来更多好处 - 换句话说，更多的投票权，这意味着对网络的控制权更多，但是这个问题并不是POS的独特之处：在POW中，在POW中，有更多的矿工哈希率可以利用采矿奖励来购买更多的哈希率，从而增加了块成功的机会。因此，POS尚未解决此问题，也没有加剧这种情况。
其次，利多（Lido）的巨大增长吸引了怀疑论者。 Lido是一个大规模的BET池，占整个网络的三分之一以上。有人声称，如果形成了另一个Lido，这种存在将具有控制整个网络的能力。值得注意的是，利多（Lido）不受任何单个实体的控制。 Lido内有30个节点运算符，并且节点彼此或Lido之间相互排斥。这些运营商是具有可信赖的记录和法律实体的顶级节点运营商，具有可追溯性的权利，他们必须通过DAO的投票，并且始终受到DAO的监视。因此，将Lido单位与集中式采矿池等同起来是无效的。取而代之的是，利多（Lido）在与CEX采矿池的竞争中占了上风，这意味着占领网络的垄断或联合力量的风险并不像通常认为的那样高。
如前所述，POS下不需要采矿设备或采矿农场，这降低了普通用户的入境门槛。从这个角度来看，POS下的以太坊将比POW下的分散。
简而言之，加强集中化不是主要问题。
6.3 MEV会被取消吗？
MEV代表矿工可以提取的价值，当矿工生成新的区块时，本质上是一种套利行为，类似于传统金融交易中的前操作。具体而言，由于链块块的空间有限，提交的交易将首先进入内存池并等待矿工打包。对于矿工而言，决定处理这些交易并放在链上的顺序的权利。通常，矿工将根据收到的汽油费来决定：首先处理更多汽油费的交易。因此，链接交易处理的优先级并不取决于提交时间，而是用户愿意提供的汽油费。这项活动给矿工带来的额外利润是MEV。
当它变成POS时，处理后的程序不会发生太大变化，并且执行引擎决定订单而不是矿工，这仍然是同一人群的业务。因此，MEV问题没有改变。
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