以太坊2.0與轉向權益證明如何改變區塊鏈驗證

自2022年9月以太坊從工作量證明（Proof-of-Work）轉向權益證明（Proof-of-Stake）共識機制以來，該網絡經歷了加密貨幣歷史上最重大的技術轉型之一。這一演變，通常被稱為以太坊2.0或eth 2.0，徹底重新構想了區塊鏈驗證交易和維護安全的方式。經過四年的轉變，以太坊2.0已證明自己是一個可擴展且能源效率高的傳統挖礦區塊鏈替代方案，重塑了Web3基礎設施的預期，並吸引了全球數百萬驗證者和開發者。

基礎：以太坊的革命性原因

在深入了解eth 2.0的運作機制之前，首先必須理解為何以太坊在加密生態系中具有如此重要的地位。自2015年推出以來，以太坊已建立為智能合約的領先平台——這些是能在區塊鏈上自動執行的程式，無需中介。與比特幣專注於點對點支付不同，以太坊讓開發者能在其基礎設施上構建整個去中心化應用（dApps）。這些應用類似於傳統的網絡服務，但沒有由中心化公司控制用戶數據或收取提取費用。

近七年來，以太坊一直依靠工作量證明（Proof-of-Work）共識機制保持其主導地位，這與比特幣採用的驗證機制相同。在這個系統中，全球數千台電腦解決複雜的數學難題來處理交易並保護網絡。雖然有效，但這種方式消耗大量電力，並造成瓶頸，限制了交易吞吐量。

合併：以太坊2.0成為現實的時刻

以太坊2.0的旅程在2022年9月達到高潮，標誌著“合併”事件的發生。這一關鍵時刻標誌著以太坊的交易處理層轉向權益證明（Proof-of-Stake）驗證系統，取代了能源密集型的挖礦設備，轉而由通過質押加密貨幣來保護區塊鏈的驗證者網絡。

在權益證明共識下，網絡參與者需在區塊鏈上鎖定至少32 ETH，成為驗證者。與競爭解題不同，該協議會隨機選擇驗證者來提議和確認交易區塊，約每天7,200次。驗證者成功處理區塊後，會獲得ETH獎勵。這一根本轉變解決了許多人認為以太坊最大限制的問題：交易確認速度慢、網絡擁堵以及高昂的交易費（常稱為“Gas費”）。

ETH 2.0驗證者的實際運作方式

eth 2.0的驗證系統展現了一種優雅的分散式共識方法。運行在以太坊2.0上的驗證者必須持續參與網絡，運行軟體來不斷評估待處理的交易。權益證明算法會在約每12秒的周期內選擇驗證者來創建和提議新的交易區塊——比之前工作量證明系統的13-14秒間隔略快。

為了防止不誠實的驗證者，以太坊2.0實施了“斬殺”機制。如果協議偵測到驗證者試圖偽造交易資料、提交矛盾資訊或未履行質押責任而離線，系統會自動扣除其部分質押的ETH，這被稱為“斬殺”。這種經濟激勵結構促使驗證者誠實行事，維持網絡的可靠性。

環境影響與經濟重塑

eth 2.0最受讚譽的成就之一是大幅降低能源消耗。合併後的以太坊耗電量比工作量證明時期少約99.95%。這一轉變的原因在於驗證者不再需要工業規模的計算設施，而是將區塊鏈軟體安裝在普通電腦上，連接加密錢包，並將ETH質押到網絡中——這個過程遠比持續運行挖礦設備耗能少得多。

除了環境效益外，以太坊2.0還徹底改變了ETH的經濟模型。轉型前，以太坊每天約鑄造14,700 ETH。轉向權益證明後，每日新發行量降至1,700 ETH，約降低88%。此外，2021年的EIP-1559升級引入了一個銷毀機制，會銷毀每筆交易費用的一部分。當ETH的銷毀率超過每日1,700 ETH的發行量時，以太坊就會變成通縮——總ETH供應實際上會減少，可能增加稀缺性和價值。

未來路徑：以太坊2.0的升級規劃

儘管“合併”完成了向權益證明的轉變，但以太坊2.0仍是一個積極開發中的項目，計劃在2026年及之後進行多次升級。Vitalik Buterin和以太坊基金會提出了五個主要階段，以推動持續演進：

**The Surge（浪潮）**旨在引入“分片”技術——將區塊鏈數據分割成可管理的單元，將交易處理分散到平行鏈上。這一創新預計將大幅提升交易吞吐量。

**The Scourge（災難）**專注於抵抗審查和提升交易價值提取的抗性，特別是解決最大可提取價值（MEV）問題，即驗證者可能利用交易排序牟利。

**The Verge（邊界）**引入Verkle樹，一種先進的密碼學數據結構，能大幅降低驗證者所需的數據量。這一改進使個人運行驗證者變得更容易，無需昂貴的伺服器基礎設施，促進更大的去中心化。

**The Purge（清除）**涉及刪除區塊鏈中的過時數據，以釋放存儲空間，並有望使以太坊每秒處理超過10萬筆交易——這在以前被認為是理論上的遙遠目標。

**The Splurge（奢華）**則是較少具體定義的額外改進，Buterin認為將使生態系更堅韌、更友好。

參與以太坊2.0：質押與委託

並非每個人都能成為驗證者——32 ETH的門檻代表著較高的資本門檻。為了讓更多人參與eth 2.0，許多平台提供“委託”或聯合質押服務。通過交易所、錢包提供商和DeFi平台如Lido Finance，使用者可以將較小的ETH存入驗證池，並獲得相應的質押獎勵。

然而，委託者也要接受一些權衡。雖然他們避免了運行驗證者基礎設施的責任，但也放棄了以太坊治理決策的投票權。更重要的是，如果他們選擇的驗證者行為不端或離線，委託者可能會因斬殺而遭受損失——如果驗證者違反協議規則，他們可能會失去全部委託的ETH。

澄清關於以太坊2.0的常見誤解

隨著以太坊2.0逐漸成為主流焦點，騙子利用混淆推銷假“ETH2”代幣或聲稱用戶必須“升級”現有的ETH到某個新版本。以太坊基金會反覆強調，並不存在這樣的升級。ETH就是ETH——在轉向權益證明的過程中，該加密貨幣的代碼未曾改變。所有基於以太坊的代幣和幣，無論是可替代的如LINK或UNI，還是非同質化代幣（NFTs）如CryptoPunks，都在“合併”後自動轉移到共識層。

以太坊基金會也偏好使用不帶“2.0”標籤的術語，將這次轉變描述為從“執行層”轉向“共識層”。這種語言上的精確有助於避免混淆，也降低了針對新手投資者的詐騙風險。

更廣泛的影響：以太坊2.0在Web3演進中的角色

自2022年9月以來，以太坊2.0證明自己是一個關鍵的基礎設施升級，為以太坊邁向下一階段的去中心化網路發展奠定了基礎。這次轉型展示了成熟的區塊鏈能夠在不放棄其生態系或用戶的情況下，徹底重塑其共識機制。這一成功經驗也影響了其他區塊鏈項目，促使它們考慮自身的可持續性和擴展性改進。

轉向eth 2.0不僅消除了對區塊鏈技術的主要批評——其環境影響，同時也保持了區塊鏈的安全性和去中心化特性。憑藉經過驗證的能源效率、通縮的經濟模型以及朝著每秒10萬+交易的明確路線圖，Ethereum 2.0已鞏固其作為Web3基礎設施的核心地位，吸引開發者、企業和數百萬用戶，尋求無信任、去中心化的替代傳統網絡服務。