以太坊合併升級將臨!轉為PoS後會有何益處?哪些問題尚待解決?

Perry
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以太坊合併升級將臨!轉為PoS後會有何益處?哪些問題尚待解決?

隨著最後一個非公用以太坊測試網 Kiln 已在 3/15 進行合併,以太坊主網合併的時間也越趨接近。為此,Google 軟體工程師 Shivsak 於推特上分享了他對合併的看法,說明了此升級會對以太坊帶來什麼改變。

共識機制的轉變

當前以太坊的共識機制與比特幣相同皆為 PoW (Proof-of-Work),在此機制下礦工們為了贏得挖礦獎勵必須支付大筆費用,以購買高效能的硬體設備並支付電力支出。這不僅造成了進入障礙,也使得提高去中心化的程度更加困難。

未來以太坊的共識機制將逐步轉移成 PoS (Proof-of-Stake),除了能解決上述的硬體及電力問題,驗證者們僅需質押他們的 ETH 即可驗證交易,以賺取交易費用。

在此新機制下 (PoS),驗證者們不再需要透過計算解決複雜問題,因為驗證者改為隨機決定。隨著質押的 ETH 數量越多,被選中的機率也越高。

以太坊升級三階段

以太坊從當前階段升級至共識層 (原先的以太坊 2.0) 共分為以下三個階段:

1.信標鏈 (Beacon Chain):這是一條獨立於主網的鏈,目前使用 PoS 共識機制運​​行。其於 2020 年 12 月啟動,主要為 PoW 轉換至 PoS 奠定基礎。

(延伸閱讀:以太坊Beacon即將上線,Coinbase將支援質押獎勵、ETH2交易)

2.合併 (The Merge):當前的以太坊主網將與信標鏈進行合併,合併後將全面採用 PoS 共識機制。此合併預計於 2022 Q2 進行。

(延伸閱讀:明年若成功轉PoS後,對應用層會有什麼影響?)

3.分片 (Sharding):此為以太坊擴容問題的解決方案。當前的以太坊每秒僅能處理約 15 筆交易,在分片後,以太坊每秒能處理的交易將達到數千筆,並將區塊鏈分成許多「分片」(獨立的鏈) 以增加擴容。

這將降低以太坊驗證者的進入障礙,因為驗證者只需要為一個子集 (subset) 而不是整個區塊鏈儲存及運行數據。也將使利用筆電或手機運行以太坊節點的可能性提高,並提高去中心化程度。此技術預計於 2023 年實現。

註:分片是數據庫分區的一種形式,也稱為水平分區,即將一個大的數據庫切分成很多小的、可處理的部分,從而提高性能,縮短響應時間。

合併之後帶來的好處

如上述所說,合併之後將使以太坊更加的有效率且節能,發行量及通貨膨脹率也將發生改變。根據 ultrasound.money 的數據,合併後每年的 ETH 發行量將從 540 萬顆減少至 50 萬顆,總供應量增長率也從每年增加 3.5% 降低至 -0.6%。

合併前
合併後

在此之後,ETH 雖說不一定會迎來通貨緊縮,但至少通膨率會小得多。此外,質押的獎勵也將從原本約 5% 上升至 7~12%。驗證者也不再需要出售 ETH 來支付電費。

Gas Fee 及壅塞問題仍待解決

在 2021 年,以太坊產生了 11.6 兆美元的交易量,其中 NFT、元宇宙、DeFi 等領域的發展大大帶動了以太坊的使用及交易需求,也因此造成了交易堵塞及 Gas Fee 過高的問題。不過,在合併後,此問題依舊無法被解決,若想要享受較低的 Gas Fee 還需等待分片技術的落實 (2023)。 (另註:L2 二層解決方案亦是擴容重點)