干货 | 以太坊合并将会为网络运行带来哪些影响？

上周文章《以太坊合并前夕，你需要了解的那些事》中，我们和大家探讨了以太坊合并的核心变化，同时也收到了大家的一些提问。本篇文章，我们就基于这些问题带大家了解一下以太坊合并的细节。 

什么是POS

PoW（proof-of-work）是工作量证明机制，要求节点根据他们可以获得的计算能力来竞争打包权，并获取打包的奖励。与此相反，PoS（proof-of-stake）是权益证明机制，网络根据节点“锁定”的 ETH 总量和持有时间随机选择验证者，简单说就是 PoS 验证者通过“锁定” ETH 来参与打包权的竞争。  

当获得打包权的节点将网络中的部分互动数据打包进一个区块后，其它节点就可以验证该区块是否有效。当达成51%及以上的认证时，链上会添加这个新区块。然后，网络按照每个节点的“股份”比例进行奖励分配。同时，为了防止作恶，如果验证者离线（验证失败）或证明恶意（不良）交易，也会受到惩罚（削减），这可能会导致验证者损失一部分“锁定”的 ETH。但因为 PoS 主张打包权与 ETH “锁定”挂钩，会导致“富者恒富”的情况。因此随着广泛应用，PoS 也演化出多种不同的共识机制。比如本体 VBFT。  

在 VBFT 算法中，首先基于 VRF，在共识网络中选择共识候选节点，设置区块验证节点和确认节点，然后由选定的节点集完成共识。由于 VRF 引入的随机性，每轮备选提案节点/验证节点/确认节点各不相同且难以预测，从而即保留了 PoS 带来的网络速率，又大大提高了对共识算法的抗攻击能力。

合并后以太坊的能源消耗会降低吗？

是的，合并后以太坊的能源消耗会显著降低。这也是以太坊选择将 PoW 转换成PoS 的核心原因之一。因为打包权的竞争不再根据算力（需要运行 CPU）选择，因此可以减少电能的消耗。据统计合并后，以太坊消耗的能源将比当前使用量少约 99.95%。  *图源：网络

与此同时，因为 PoW 算力竞争而产生的 CPU 溢价问题或许也能得到解决。

以太坊合并需要多久？会影响网络运行吗？  

综合目前披露的信息来看，以太坊合并或将瞬时完成。

比较早的以太坊2.0方案曾考虑通过设定难度炸弹的方式来增加节点运行的难度，用运营成本倒逼节点退出网络。但在当前的 EIP-3675 合并提案中，最终的合并时间是通过终端总难度来确定，在“合并”那一刻之后，所有通过 PoW 方式生成的区块不会导入 PoS 链。  *EIP-3675

所以那时候仍在运行的 PoW 节点实际上将在一条分叉出去的 PoW 链上运行，不再属于以太坊网络。对网络运行来说，合并不会带来影响；但对于节点来说，就需要在合并那一刻全部转入 PoS 链，又或者选择在分叉链上继续运行。该分叉提案也在近期引起以太坊社区的讨论，社区与项目对此褒贬不一。但目前来看，以太坊分叉的可能性很大。 

以太坊合并后，Gas Fee 会降低吗？ 

此前，我们认为升级后的以太坊网络中，Gas Fee 将显著降低，这也是此前升级的关键目标之一。但目前看，合并后 Gas Fee 并不会显著降低。

*以太坊浏览器

主要原因在于，Gas Fee 是网络需求相对于网络容量的产物。尽管合并使以太坊过渡到 PoS 共识，但这不会显著改变任何直接影响网络容量或吞吐量的参数。因此 Gas Fee 不会因为合并有所降低。

根据以太坊的升级路线图，合并后主要倡导用户在 Layer2 中展开活动，而 Layer1 主要成为安全的去中心化结算层。

合并后，之前参与节点而被“锁定”的 ETH 可以立刻赎回吗？ 

不可以，至少不是马上可以赎回。

根据以太坊的合并路线图，未来的“Shanghai 升级”计划中有赎回 ETH 功能的提案。但该升级预计会在合并后的6-12个月内实现，因此并不是合并后就立马能赎回之前的 ETH。   *https://ethereum.org/en/upgrades/merge/

同时，即便是“Shanghai 升级”完成后，参与生态治理的用户也无法立马赎回所有的 ETH，因为出于节点安全以及防止潜在攻击者躲避“罚没攻击”的考虑，届时或许会有退出速率的限制。