2022年币圈最大的事应该就是以太坊2.0的升级，目前大合并已经在9月15日完成了。
关于这个升级是众说纷纭，好多刚入门的小伙伴问链圈子，是不是要入手ETH2币了，链圈子的脑袋有很多个问号。
还有说法是今年的The Merge之后，以太坊已经完全升级成功了。
其实这些概念并不完整，但一句两句也说不清楚，因此链圈子准备了一篇以太坊2.0知识指南，我们一起来了解：
- 以太坊2.0是什么
- 信标链、分片和合并是什么
- 升级有什么好处，升级后以太坊币价能涨吗
什么是以太坊2.0？
以太坊2.0，也就是以太坊升级，分成三个阶段：
第一阶段：Beacon Chain，现在已经运行两年，第二阶段，大合并The Merge，在2022年9月15日完成，最后一个阶段就是分片Sharding，预计在2023~2024年完成。
那么以太坊为什么要升级？
我们现在用的以太坊网络，比特币网络都是layer1的网络，也就是基础的区块链，区块是一个一个顺序产生，每次交易都需要所有节点的验证，处理速度是相当慢的。
目前以太坊主网每秒大概处理15~30个交易，而币圈人士这么多，不停有交易者、使用者、创建者在使用主网，就造成了严重的堵塞，想要快速成交就不得不提高手续费吸引矿工优先处理交易，也就是以太坊常被人诟病的gas fee费用太高。
这就好像我们开车上班，路况好的话只需要20分钟就能到公司，花10块的油费，但如果今天突然有明星驾到，粉丝追星造成了道路拥挤，同样的车程要花2小时才能通过，而且塞车的时候很费油，又很不环保。
以太坊如果想要在区块链世界持续保持竞争力，就必须要解决拥堵，高能耗及gas fee高的问题，否则现在这帮虎视眈眈的公链既便宜、不堵塞还环保，迟早会超过以太坊。
这也是为什么以太坊需要从1.0升级到2.0的原因。
有的人说，头痛医头脚痛医脚，既然以太坊容量不够，那扩大区块的容量不就行了。
可偏偏「Blockchain Triemma」就是让问题没那么简单。。。
假设我们扩大区块就会需要更大的电力能源，来维护主网运行。
目前运行一个以太坊的节点，至少需要存储800G的数据，一般的「矿工」是做不到的，只有拥有「矿场」才可以。如果扩大区块，只有拥有大矿机的大机构才有资格做这个「矿工」，其实无形中就会更中心化。
而且如果区块扩大，安全性也会存疑。
这就是区块链世界的「困难三角」Blockchain Triemma，想要大力发展去中心化和延展性，验证节点就会发散式成长，中间的漏洞增加，安全性就会大打折扣。
如果想要无限扩展，又保障安全，只能由中心节点统一管理。比如我们用的传统金融系统，很安全，但却丧失了区块链本身蓬勃发展的基础「去中心化」。
「困难三角」的三方互相牵制，其中「一角」或「两角」过度发展时，剩下的「一角」就会被压制，此消彼长，鱼和熊掌不可兼得。
像以太坊1.0的去中心化做得很棒，安全性极高，但延展性就不好，出现了拥堵和gas fee高的问题。
从以太网的官网上，我们可以看到，以太坊其实一直在寻找三角问题的平衡：去中心化、安全性和可拓展性。
所以我们会看到以太坊2.0计划通过3个阶段来保证去中心化以及可拓展的同时，又足够的安全。
那第一阶段我们先弄清楚：
什么是信标链（Beacon Chain）？
信标链是以太坊2.0的核心，引入了新的共识机制：proof of stake，PoS权益证明。这个新的共识机制，将在第二阶段的合并中，取代现有的PoWpow工作量证明，并且在第三阶段连结管理联结各个分片链。
合并和分片我们后面再讲。
The Beacon Chain在2020年12月1日上线，目的是为了保证在以太坊合并之前，验证权益证明的共识逻辑是健全并且可持续的。在合并之前，信标链和以太坊链同时运行，互不影响，是两条独立的公链。
可以这么理解，信标链就是我们在上线新系统之前，做的一场测试系统。他会独立运行2年，中间会按照上线后的预想，采取PoOS代替PoOW，验证这套逻辑是否可以满足上线后的需求。
但信标链并不承载真正的以太坊业务，也不会发生提现等实际财务证明。在2020年至2022年，真正的以太坊仍是主网采用PoW来运行。
我们可以把现在的ETH 1.0想象成一艘飞船，在它还没有完全准备好进行星际航行的时候就启动了，所以飞船行驶过程中总是碰到各种问题。
于是社区通过信标链建立了一个新的引擎，这个新引擎可以给飞船的星际航行提供足够的动力。但由于是新引擎，所以需要先测试，确保没有问题才可以安装到飞船上。
图片来源：https://ethereum.org/en/upgrades/beacon-chain/
那「PoW工作量证明」和「PoS权益证明」有什么区别呢？
「PoW工作量证明」通过评估矿工的工作量来决定其获得记账的几率，工作量越大，就越有可能获得记账的机会，也就有更大的概率获得以太币作为挖矿奖励。
挖的矿越多，奖励也会越多。这就像我们社畜打工，奉行多劳多得。
但这种情况下就非常依靠强大的硬体设备和电力的支援，前期需要投入不少的财力物力以及人力，进场门槛比较高，所以共识大都掌握在一些矿场主手里，导致了规模经济，促进集中化。
这样的模式下，产出掌握在少数人手里，容易引发安全焦虑，如果这部分人想要「搞事」就变得非常容易，而他们并没有锁定资产作为抵押品，即使他们真的「搞事」也很难有什么惩罚。
加上现在最令人诟病的是能源的消耗，大量消耗的电力对现在的气候问题更是雪上加霜，全球现在都开始限电，省电了。
所以ETH 2.0引入了「PoS权益证明」，「质押者」将取代「矿工」来验证和记账，通过评估质押者持有的代币数量和时长，来决定其获得记账权的几率。
那如何成为质押者？
只需要向主网的合约发送「押金」，经过审查后，就能收到一张「电子单据」，拥有了这种「金卡」，就可以成为质押者（Stakers）参与了。目前成为出块节点的门槛是32个ETH。
质押ETH来参与建设，获取奖励，类似于社畜赚到了钱，拿钱去投资，以此来钱生钱。「32个ETH」就相当于我们在银行买理财，会有一个「50万起投」，同样的道理。
在信标链中，生成区块的方式也与以往有所差别。我们知道在之前的以太坊主链上，下一个区块是由矿工挖矿产生，但在权益证明下，下一个区块会由共识机制随机选择。
这样的模式也解决了部分关于安全的担忧，因为任一个质押者都无法掌握，或是预测下一个区块的走向，想要破坏也无从下手。
虽然质押者取代了矿工，但奖励还是保留的。不过以太坊链同样赏罚分明，如果质押者违反规则，在验证的过程中有欺诈性行为，质押的ETH就会被部分，或全部销毁。
当「押金」低于16个ETH时，就会被信标链移除质押者名单。这也是对主网的安全性保障。像原来的机制是无法做到的，总不能把人家的矿机硬盘一把火烧了吧。
什么是合并（The Merge）？
合并（The Merge）就是目前的以太坊主网和信标链（The Beacon Chain）做一个合并，由原来的PoW「proof of work，工作量证明」，转换为PoS「proof of stake，权益证明」，升级后节省了99.95%的能源。
图片来源：https://ethereum.org/
主链和信标链是两条完全独立的链，在The Merge里会「合二为一」。主链会采用Beacon Chain上验证已久的PoS权益证明，而信标链会集成主链上的所有资料。l
还记得之前社区用信标链给飞船做的新引擎吗？
在进行了大量的测试以后，这个新引擎已经足够为飞船未来的星际航行保驾护航，于是就把新的、更有效的引擎合并到现在的飞船上，保证飞船在未来的星际航行中稳定运行。
图片来源：https://ethereum.org/en/upgrades/merge/
合并后，以太坊就从原有的「PoW工作量证明」过渡到了「PoS权益证明」。
值得注意的是，合并后ETH的每日发行量会减少90%，相当于比特币「三次减半」的效果。因此The Merge也被社群成为「三重减半Triple Halving」。
这是因为The Merge会淘汰PoW的固定区块奖励，变更为PoS的动态APR奖励「质押年回报率」，原有的「矿工」会失业，新的验证者上岗。
升级前每个区块都带有2个以太币区域奖励，产生一个新的区块需要12.8秒，系统每天会为矿工们发行1.3万枚ETH，年增发率为4.3%。
升级后主网会根据质押的以太币数量，动态的调整APR，目前的「质押年回报率」约为4.7%，预计未来只有十分之一的ETH会参与质押，其余的仍保留在各人的「荷包」里。
所以The Merge后的年增发率约为0.4%，相当于每天发行13000 * 0.4 ÷ 4.3 = 1200枚ETH。
数据网站Ultrasound对合并后的以太坊总流通量做了预测。
他们首先分析了「EIP-1559烧币」的数据，发行375天，以太币烧毁250万枚，基于POW共识发行了550万枚，得到的流通量的年增幅为2.5%。
图片来源：https://ultrasound.money/
而合并后，如果销毁量同样是250万枚，年供应量会为负增长，转变为-1.6%。
图片来源：https://ultrasound.money/
换句话说，市场上的以太币会越来越少，这将会使以太坊的代币经济更为通货紧缩。
什么是分片（Sharding）？
分片是一种数据库分区技术，把一整条区块链分割成小的分区，一个区域就叫做一个分片，目的是为了增加可扩展性，使它们能够每秒处理更多交易。
我们知道，区块链的数据库是一个区块连着一个区块，是条链式结构，以太坊网络的所有功能都由这条公链承载，每一笔交易都需要通过所有节点才能确认，效率低是必然的。
可以把以太坊想象成公路，ETH 1.0时只有一条公路，大家都塞在这条公路上行驶缓慢，ETH 2.0后分出了很多条公路，就像切片一样，多车道并行，堵塞问题就会得到解决，同时道路畅通后，gas fee就会降低。
分片将现在链式结构的区块，拆分成一片一片，每个拆分后的区域承担专职功能，验证节点会分散到各个分片上来处理对应的交易，分摊下来每个节点只处理网络中的一小部分交易。
虽然这样大大的提升了以太坊区块链的效率，但黑客想要攻击主网似乎变得更容易。毕竟之前需要击破全网大部分节点才可以篡改数据，现在只需要击破一个区域的大部分节点就可以作恶了。
那如何解决「安全」问题，不被黑客攻击？
以太坊2.0就为「分片」引入了「节点随机分配」的技术。
主网中会存在一个特别的区域来生成随机数，给其他「分片」随机分配节点。就像是隐藏的「摇号机」，摇到你去东边你就去东边上工，摇到你到西边就去西边。
这样一来，想干坏事都找不到方向了，因为他无法判断一个小分片中到底有哪些节点，也就很难确定攻击的对象，安全问题就解决了。
以太坊升级2.0之后有哪些优缺点？
以太网主网毕竟已经运行这么久了，大家都很担心，升级之后真的能比原来更好吗？
优点
- 节能
这个毋庸置疑了，运作机制变为POS后，不再需要硬件显卡，以太坊官网都标注出，可以节省99.95%的能源。
图片来源：https://ethereum.org/
- 更容易扩展
之前的以太坊交易速度是1秒钟最多处理30个交易，带来了拥堵和费用上升。升级后引入分片技术，将区块链拆分，交易就可以同时在平行链中处理。网络速度上升后，也可以更轻松扩展。根据V神的介绍，以太坊2.0可以支援每秒最多10万笔交易。
风险
- 升级兼容性问题
以太坊已经是很成熟的区块链，上面运行着非常多的程式、Dapps、智能合约等区块链项目。了解过系统运作的都知道，做系统迁移中一定会有各种各样的兼容性问题。
而分片也是非常复杂的过程，中间一定会出现bug，这些未知的问题带来的风险也是未知的。
- 安全性存疑
尽管以太坊升级预先已经对安全性做了保证，但毕竟是全新升级，而此前的1.0是已经被确认是安全的。
升级后的主网是否能保持，或有超出1.0的安全表现，是很多币圈中人最关注的事情，很多人也担心安全性可能还不如升级前。
以太坊2.0之后对币价会有什么影响？
除了技术流人群，大家最关心的可能就是，币价会如何？我是该继续持有，还是高点抛售？
在谈以太坊之前，我们可以先看看加密始祖。比特币有「四年减半」的规则，而每次减半之后都会带来一波牛市，其实就是控制加密货币的发行量，来提升币价。
而以太坊2.0由于大幅度降低了对电力的要求，参与者不再需要很多的ETH来参与保护主网安全。这次升级后ETH的发行量会从4.3%降低到0.43%，只拥有此前的10%，以太币会变的更稀有。
这点和2021年的「通缩机制」EIP-1559有异曲同工之妙。都是通过减少供给，来提高商品价格。
此外，以太坊升级之后解决了堵塞和手续费的问题，将会吸引到更多的程式开发者以及用户使用ETH，而更多的程序开发者的参与也将带来更好的生态，发展中的生态又会进一步吸引更多的用户使用以太坊，也就形成了一个良性的循环。
长期来看，ETH有这么多的利好，越来越多的人参与进来之后也会带来源源不断涌入的资金，从而推动币价的上涨。
所以，链圈子认为以太币还是长期看涨的，但短期的波动肯定是不可避免的，如果是短线选手，还是需要多关注近期的币价走势，做顺势交易。
以太坊2.0快问快答
ETH2是新币吗？我该如何购买ETH2？
没有ETH2币，ETH仍是原来的配方，不变的以太币。合并之后，之前拥有的以太币仍会在以太坊网络上继续运行。
合并后，ETH的gas fee会减少吗？
答案是否定的。合并是共识机制的转变，不是网络容量的扩大，不会降低gas fee。gas fee其实是由供需关系决定，供小于求，费用就高，供大于求，费用就低。
gas fee降低会发生在分片之后，而合并是分片的基础，我们可以静候升级完成之时。
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