Ethereum 合併

2022 年 9 月 15 日，The Merge 由去中心化社群成功實施。雖然 proof of work 完全可靠且安全，能確保數千個節點達成共識，但這是有代價的。Proof of work 需要大量運算能力來解決複雜問題，也因此需要消耗大量能源。

Proof of stake 不需要高耗能設備，同時還能提升效率、增加去中心化程度並抵抗審查。Proof of stake 現在已成為整個網路的新標準。

The Merge 需要哪些 Ethereum 路線圖步驟？

要達成 The Merge，Ethereum 路線圖上所需的步驟包括新增 beacon chain、移除 proof of work 共識層，以及將 proof of stake 併入 Ethereum mainnet。

什麼是 beacon chain？

The Beacon Chain 是一個完全獨立的去中心化網路，與 Ethereum Mainnet 平行運行，使用 proof of stake 共識機制，而非 Ethereum 目前的 proof of work 共識機制。

Beacon Chain 的目的是支援從 proof of work 過渡到 proof of stake，這是完成 merge 所需的第一步。

Beacon Chain 的過渡始於 2020 年 11 月，當時一座單向橋開始將 proof of work 鏈的資產移轉到 proof of stake 鏈，並開始接受存款。一個月後，Beacon Chain 正式啟動，並確保了數百萬 ETH 分散在多個 validator 中的安全性。到目前為止，Beacon Chain 尚未出現任何停機或網路中斷的情況。

什麼是 merge？

The Merge 是一項計劃中的 Ethereum 網路升級，會移除 proof of work 共識層，並將 Beacon Chain 的 proof of stake 網路併入目前的 Ethereum mainnet。Ethereum 的共識機制是繼 Eth1 之後對網路的一項貢獻。Eth1 曾被稱為執行層（execution layer）。隨著我們往 Eth2 邁進（現已更名為 The Merge），這個名稱將很快被淘汰。

The Merge 的重點主要在於執行共識機制的升級，使其符合最初的使命：從 proof of work 轉移至 proof of stake，驗證區塊鏈上的交易，並新增區塊。

Merge 期間，Ethereum 的共識層與資料層發生了什麼變化？

在 The Merge 期間，共識層經過升級，而資料層則維持不變。Ethereum 的區塊鏈資料結構由兩個基本元素組成：指標（pointer）與鏈結串列（linked list）。

鏈結串列是由一連串包含資料的區塊組成的鏈，並使用指標指向前一個區塊。由於 The Merge 並非推出新版本的 Ethereum，而是一次升級，因此資料層在這個過程中並未受到影響。

一旦這項轉換完成，Ethereum 將進入一個更永續、更環保的生態系統階段。

Merge 之後會發生什麼事？

在 The Merge 之後，Ethereum 區塊鏈將優先透過另一項獨立的升級來新增計劃中的功能，也就是 merge 後的「清理」升級，以及 sharding。其中一些規劃中的功能包括允許 staker 提領已質押的 ETH。

Merge 後的「清理」升級將處理這些功能，預期會在 The Merge 完成後不久發生。

最後，sharding 的過程將用來進一步擴展 Ethereum 的規模。目前，Ethereum 每秒僅能處理約 15 筆交易。透過 sharding，Ethereum 將能夠透過把區塊鏈拆分成「shard」（獨立的鏈）來擴展至每秒數千筆交易的能力。

Sharding 是 Web2 中常見的資料庫擴展策略。不過，對 Ethereum 而言，這將降低 validator 儲存與執行資料的門檻，比執行整個區塊鏈方便許多。多虧 shard chain，未來將可以在你的筆電或行動裝置上運行 Ethereum 節點。

關於 merge 的 5 個常見誤解

1. Staker 會獲得未燃燒的手續費

並非所有 Ether 都會在交易手續費中被燃燒。未燃燒的手續費，也就是執行層上的小費（tip），將會發送給 staker。這是因為 merge 之後將採用 proof of stake。除了作為區塊獎勵新鑄造的 Ether 之外，你還能獲得所有交易手續費的 30%。

2. Merge 一發生，你就能提領 ETH

Merge 之後你並無法提領你的 ETH。大約 6 個月後會有另一次更新，屆時你才能提領。請記得，你所質押的 ETH 在支援提領的更新出現之前會一直被鎖定。The Merge 的目標是保持簡單，一次專注於一個步驟。

3. Merge 會降低 gas 手續費

事實並非如此。Sharding 才會降低 gas 手續費，但這會是 merge 之後的重點，這個較晚的階段預計會在 2023 年進行。另外要知道的是，merge 之後 Layer 2 也將開始扮演更重要的角色。

4. Merge 後執行節點需要 ETH

這是另一個常見誤解。Ethereum 從來就不需要 ETH 才能執行節點。你可以擔任 staking validating node，將交易加入區塊鏈，也可以擔任 listening node，透過自己的節點將交易發送到 mempool。執行節點既簡單又容易上手，並不需要 ETH。

5. 將會存在並鑄造新的 ETH2 代幣

這並不正確，因為 Ethereum 網路不會有新的網路，也不會有新的代幣。這正是 Ethereum Foundation 正在淘汰「Eth1」與「Eth2」這兩個名詞的原因。

目前用於 merge 的測試策略有哪些？

最近，Ethereum 開發者進行了一項名為 Kiln merge testnet 的測試，讓社群能夠練習執行節點、部署合約、測試基礎設施等等。

Kiln testnet 使用「shadow forking」，繼承現有 testnet 的狀態，讓我們能夠對同步假設進行壓力測試，以及測試建立區塊所需時間／逾時等相關假設。Kiln 預期將是現有公開 testnet 升級前的最後一個 merge testnet。

重點在於 Ethereum 鼓勵使用者持續測試 merge，以確保它在實際發生 merge 事件之前能夠完全正常運作。

Merge testnet 與 mainnet 的時程為何？

大多數 testnet 與 mainnet 的時程都將在未來確定。不過，下一次測試訂於 4 月 22 日進行。這些測試的目的是找出任何潛在問題並儘快解決。這將使開發者在 merge 之後更容易適應 Ethereum。

話雖如此，Ethereum 開發者 Tim Beiko 預期 The Merge 可能會在 2022 年 7 月發生，這只是一個「粗略估計」。根據他的同事、Ethereum 開發者 Marius Van Der Wijden 的說法，The Merge 成為歷史性事件只是時間問題。

如何協助 Ethereum 推動 merge？

有許多方式可以提供協助，從質押 ETH、執行 client，到尋找並回報 bug，甚至加入 Ethereum 開發 Discord 頻道都可以。

質押 ETH

如果你目前持有 Ethereum，就可以將它質押到區塊鏈上。這會讓使用者成為 validator，能夠在確保網路安全的同時賺取獎勵。

質押對環境更為永續。Ethereum 有多種質押方式，包括獨立質押（solo staking）、質押即服務（staking as a service）、聯合質押（pooled staking），以及透過中心化交易所質押。

執行 client

如果你有興趣更深入協助 Ethereum，也可以執行 client。這代表你能夠執行運行區塊鏈、檢查交易並建立新區塊的軟體。這也稱為使用「共識層 client」，Ethereum 為此提供了多種 client 的發行版本。

尋找並回報 bug

最後，對於具備較深技術背景的人來說，在 Ethereum 中尋找 bug 可能是你能做的最有幫助的事情之一。回報 bug 最高可讓你賺取 5 萬美元。Ethereum 也有排行榜，展示頂尖的 bug 獵人。

加入社群

此外，透過 Eth Research and Development Discord 加入 Ethereum 社群也會很有幫助。他們特別設有一個 Merge #testing 頻道，供大家協作！