随着最后一个非公用以太坊测试网 Kiln 已在 3/15 进行合并,以太坊主网合并的时间也越趋接近。为此,Google 软件工程师 Shivsak 于推特上分享了他对合并的看法,说明了此升级会对以太坊带来什么改变。
共识机制的转变
当前以太坊的共识机制与比特币相同皆为 PoW (Proof-of-Work),在此机制下矿工们为了赢得挖矿奖励必须支付大笔费用,以购买高效能的硬体设备并支付电力支出。这不仅造成了进入障碍,也使得提高去中心化的程度更加困难。
未来以太坊的共识机制将逐步转移成 PoS (Proof-of-Stake),除了能解决上述的硬体及电力问题,验证者们仅需质押他们的 ETH 即可验证交易,以赚取交易费用。
在此新机制下 (PoS),验证者们不再需要透过计算解决复杂问题,因为验证者改为随机决定。随着质押的 ETH 数量越多,被选中的机率也越高。
以太坊升级三阶段
以太坊从当前阶段升级至共识层 (原先的以太坊 2.0) 共分为以下三个阶段:
1.信标链 (Beacon Chain):这是一条独立于主网的链,目前使用 PoS 共识机制运行。其于 2021 年 12 月启动,主要为 PoW 转换至 PoS 奠定基础。
2.合并 (The Merge):当前的以太坊主网将与信标链进行合并,合并后将全面采用 PoS 共识机制。此合并预计于 2022 Q2 进行。
3.分片 (Sharding):此为以太坊扩容问题的解决方案。当前的以太坊每秒仅能处理约 15 笔交易,在分片后,以太坊每秒能处理的交易将达到数千笔,并将区块链分成许多「分片」(独立的链) 以增加扩容。
这将降低以太坊验证者的进入障碍,因为验证者只需要为一个子集 (subset) 而不是整个区块链储存及运行数据。也将使利用笔电或手机运行以太坊节点的可能性提高,并提高去中心化程度。此技术预计于 2023 年实现。
注:分片是数据库分区的一种形式,也称为水平分区,即将一个大的数据库切分成很多小的、可处理的部分,从而提高性能,缩短响应时间。
合并之后带来的好处
如上述所说,合并之后将使以太坊更加的有效率且节能,发行量及通货膨胀率也将发生改变。根据ultrasound.money的数据,合并后每年的 ETH 发行量将从 540 万颗减少至 50 万颗,总供应量增长率也从每年增加 3.5% 降低至 -0.6%。
在此之后,ETH 虽说不一定会迎来通货紧缩,但至少通膨率会小得多。此外,质押的奖励也将从原本约 5% 上升至 7~12%。验证者也不再需要出售 ETH 来支付电费。
Gas Fee 及壅塞问题仍待解决
在 2021 年,以太坊产生了 11.6 兆美元的交易量,其中 NFT、元宇宙、DeFi 等领域的发展大大带动了以太坊的使用及交易需求,也因此造成了交易堵塞及 Gas Fee 过高的问题。不过,在合并后,此问题依旧无法被解决,若想要享受较低的 Gas Fee 还需等待分片技术的落实 (2023)。 (另注:L2 二层解决方案亦是扩容重点)