区块链/等级 VI · 比特币之后/6.3 以太坊与智能合约/课程 7
以太坊合并（The Merge）与权益证明
取代挖矿设备的共识层
材料区块浏览器界面（例如 Etherscan）以太坊黄皮书或信标链规范用于追踪 ETH 发行率的电子表格
好奇
- 哪种经济风险会取代电费，成为保障安全的成本？
- 网络如何在不丢失历史记录的情况下更换整个验证机制？
- 谁有权决定验证者是否出于恶意行事？
探索
- 权益证明机制将区块生成与计算能力分离。参与者无需解决加密难题，只需将原生货币作为抵押品锁定即可。每个活跃的验证者都会对区块进行确认，而其被选中提出新区块的概率则与其持有的抵押资产规模成正比。这样一来，网络安全的主要成本就从能源消耗转变为资本风险：如果验证者试图验证虚假数据，他们可能会失去自己的资金。
- 以太坊通过双层架构实现了这一目标。其创始人从一开始就计划过渡到权益证明机制，但直到2020年12月1日，“信标链”才作为与原有执行环境并行运行的独立权益证明共识层正式启用。在合并之前，这两层系统一直独立运行了近两年时间。
- 2022年9月15日，“合并”（The Merge）完成。这次硬分叉将原有的执行层与信标链合为一体，彻底废弃了工作量证明。矿工停止出块，由验证者接手。以太坊基金会估计，以太坊自身的能耗下降了约99.95%，此前一直保障其安全的GPU挖矿也随之终结。
- 传统上，每个验证者需要32 ETH；自2025年Pectra升级以来，单个验证者最多可持有2,048 ETH。验证者负责提议新区块，并为其他验证者提议的区块进行证明。如果验证者有可被证明的违规行为，例如对相互冲突的区块签名，就会被“罚没”（slashed）：其部分质押资产被销毁并退出流通。这种惩罚机制使个体的经济激励与网络的完整性保持一致。
- EIP-1559于2021年8月启用，引入了基础费用，每笔交易成本中都有一部分会被销毁。再结合随质押总量变化的发行量，在网络活动频繁时可能出现净通缩。2023年4月的Shapella升级允许提取已质押的ETH及累积奖励，结束了早期参与者最初的锁定期。
- 批评主要集中在中心化和监管风险上。质押影响力随财富增长，有利于大户。Lido等服务掌控了相当大比例的质押总量，形成了潜在的故障点或影响力集中点。在工作量证明下，硬件可以挪作他用；而质押资本则留在协议内部：自2023年起虽可提取，但必须经过退出队列，而且大型质押服务商还会受到司法管辖的约束。
关键事实
- 信标链于2020年12月1日上线。
- 合并（The Merge）于2022年9月15日完成。
- 传统上，一个验证者需要32 ETH（自2025年起最多可达2,048 ETH）。
- 合并后，能源消耗下降了约99.95%。
- EIP-1559 会烧掉一部分交易手续费。
- 2023年4月，Shapella升级开放了已质押ETH的提取。
练习 九、六、三、一
9收集列出过去十年中9种不同的区块链共识机制或升级方案。注明它们的推出时间以及主要的安全模型。
6归类根据验证者的准入方式将这9项分为6类：无需许可、需许可、按质押加权、按算力加权、混合型或其他。
3提炼将这6类归纳为共识设计中去中心化与效率之间的3个根本权衡。
1凝结用1句话说明在权益证明下，验证者面临哪些在工作量证明下不存在的风险。
事实核查
日期、数字及数据均依据下方列出的已发表资料进行核实。