以太坊2.0的演變：權益證明如何改變一切

為何以太坊2.0在Web3中如此重要

自2015年推出以來，以太坊一直是去中心化應用和智能合約的基石。但在2022年9月，當網絡轉變其核心共識機制——這一事件被稱為「合併（The Merge）」——它徹底改變了區塊鏈的運作方式。這次從工作量證明（Proof of Work）轉向權益證明（Proof of Stake）的轉變，代表了區塊鏈歷史上最重要的升級之一，值得了解以太坊2.0對加密生態系的意義。

轉向以太坊2.0不僅僅是技術上的調整。它反映了一種關於區塊鏈擴展性、可持續性和可及性的更廣泛理念。正如Vitalik Buterin和以太坊基金會所強調的，這次轉變解決了長期存在的痛點：交易擁堵、高昂的Gas費用，以及巨大的能源消耗。但究竟發生了什麼變化？新的以太坊2.0實際上是如何運作的？

從工作量證明到權益證明：核心差異

要理解以太坊2.0，你必須掌握合併（The Merge）改變了什麼。最初，以太坊採用的是工作量證明（Proof of Work）共識機制——與比特幣相同。在這個系統中，專用電腦（或節點）競相解決複雜的數學難題。第一個解出難題的節點可以將一個新的交易區塊加入區塊鏈，並獲得加密貨幣獎勵。

以太坊2.0放棄了這個耗能的模型，轉而採用權益證明（PoS）。在PoS下，驗證者不再解題，而是將至少32 ETH「鎖定」（或「質押」）在區塊鏈上，以獲得驗證交易的權利。以太坊2.0協議會隨機選擇驗證者來產生新區塊，約每天7,200次。每當驗證者成功添加一個區塊，他們都會獲得ETH獎勵。

這一單一變化在整個網絡中產生了連鎖反應。一方面，以太坊2.0比工作量證明所需的計算能力少得多——共識層的能源消耗比前一層執行層少99.95%。另一方面，PoS模型通過以太坊所稱的「削減（slashing）」機制建立了不同的安全保障。如果驗證者提交虛假資料或離線，協議會自動沒收他們部分或全部的質押ETH作為懲罰。

現實世界的影響：費用、速度與能源

以太坊2.0的承諾很明確：更快的交易速度、更低的費用，以及一個更環保的區塊鏈。但它真的實現了嗎？

結果則喜憂參半。在合併後的短期內，以太坊的交易速度略有提升。原本13-14秒的區塊時間，現在約為12秒。雖然不算革命性，但已經可以衡量。

Gas費用的變化則更為複雜。2022年中期的數據顯示，平均以太坊Gas費用在2022年5月至9月之間大幅下降93%，正值合併期間。然而，這並不完全歸功於共識層的變革。大部分的緩解來自2021年實施的EIP-1559升級，該升級引入了代幣銷毀機制。每筆交易費用的一部分會被銷毀，從而減少ETH的總供應。

談到供應動態，以太坊2.0徹底改變了新ETH的進入方式。合併前，該協議每天大約鑄造14,700 ETH。轉向PoS後，每日發行量降至約1,700 ETH。再加上銷毀機制，以太坊2.0有時會銷毀的ETH多於產生的ETH，形成通縮資產。這種供應的縮減可能對ETH的長期價值產生深遠影響。

環境影響呢？這點毋庸置疑。通過消除對能源密集型挖礦設備24/7運行的需求，以太坊2.0大幅降低了網絡的碳足跡。驗證者只需在普通電腦上運行區塊鏈軟體，並將錢包連結進行質押，遠比工作量證明所需的專用硬體農場簡單得多。

以太坊2.0對驗證者的實際運作方式

在以太坊2.0上進行質押的機制相對直觀，但也有重要的細節。要成為驗證者，必須擁有恰好32 ETH。這個最低門檻有其用途：它設置了一個財務門檻，防止惡意行為，因為驗證者若行為不端，可能會失去其質押的ETH。

一旦質押，你的32 ETH就會進入驗證者隊列。以太坊2.0的算法會隨機選擇驗證者來產生區塊。被選中時，你會將交易資料廣播到網絡，並獲得獎勵——包括新鑄造的ETH和交易手續費的一部分。

削減（slashing）機制是以太坊2.0安全模型的關鍵。如果協議偵測到你提交了矛盾的資訊或違反共識規則，它會「削減」你的質押ETH。懲罰範圍從輕微扣款到完全沒收你的質押，視違規嚴重程度而定。即使驗證者長時間離線，也會受到懲罰，以確保網絡的活躍運作。

不擁有32 ETH也能質押：委託解釋

並非每個人都擁有足夠的ETH來獨立質押，因此加密生態系發展出委託方案。像Lido Finance、加密交易所和錢包提供商等服務，現在都提供質押池，你可以存入任何少於32 ETH的數量，並按比例獲得質押獎勵。

但這也有取捨。委託者不會像完整驗證者那樣擁有投票權，無法參與以太坊治理提案。更重要的是，如果你選擇的驗證者行為不端或出錯，你也會面臨削減懲罰。你基本上是在信任該驗證者遵守規則，因此盡職調查非常重要。

以太坊2.0的長遠規劃

合併只是開始。以太坊基金會已規劃了幾個仍在開發中的重大升級：

The Surge（預計2023年起）引入分片技術，將區塊鏈數據拆分成更小的平行鏈。這大幅降低主網的負載，未來甚至可能使以太坊每秒處理超過10萬筆交易。

The Scourge專注於公平性和抗審查，特別是解決最大可提取價值（MEV）問題——驗證者可以操控交易排序以獲取額外利潤。目標是讓這變得更難，並保護普通用戶。

The Verge實施Verkle樹，這是一種先進的密碼學證明系統，能減少驗證者需要存儲的數據量。這使普通用戶更容易參與質押，並加強去中心化。

The Purge清理遺留數據，釋放存儲空間，使以太坊2.0更接近其雄心勃勃的吞吐量目標。

The Splurge則仍是謎，但Buterin曾暗示其中將包含更多提升用戶體驗的改進和新功能。

關於以太坊2.0的常見誤解

一個重要的澄清：升級到以太坊2.0並不會產生新的代幣，也不會改變你現有的ETH。以太坊基金會多次警告不要相信騙徒聲稱用戶需要「升級」他們的ETH1到ETH2，或出售假冒的「ETH2幣」。在2022年9月15日之後，所有在以太坊上的幣和代幣——包括ETH本身、ERC-20代幣如LINK和UNI，甚至NFT——都會自動轉移到新的共識層，無需你採取任何行動。

相關術語也已演變。以太坊基金會現在偏好使用「執行層（execution layer）」與「共識層（consensus layer）」來取代「以太坊1.0」與「以太坊2.0」。這反映了升級改變了共識運作方式，而非創建了一個全新的區塊鏈。這次重塑也有助於防止新用戶被假冒的ETH2代幣騙局所欺騙。

更大的格局

以太坊2.0代表了一種關於區塊鏈運作方式的哲學轉變。通過從工作量證明轉向權益證明，以太坊證明了大型網絡可以在不犧牲安全性的前提下，更高效、更可持續、更擴展。未來以太坊2.0是否能實現所有雄心壯志的目標，仍取決於路線圖的推進，但其基礎已經奠定，將帶來一個更易於接近且環境責任更高的區塊鏈。