关于以太坊升级，你想知道的知识点

0. 前言

关于以太坊升级的一些问题汇总，方便大家对升级情况有一个整体的认识。相关参考资料，在结尾会附上链接。

若有任何问题，欢迎联系我

1. 目录

0.前言

1.目录
2.以太坊升级相关问题
2.1 以太坊为什么要进行一些列的升级？
2.2 以太坊升级主要包含哪些内容？
2.3 什么是难度炸弹？
2.4 什么时候合并？
2.5 EIP-1599是什么？
2.6 以太坊1.0和以太坊2.0之间有什么关系？
2.7 为什么不再使用以太坊2.0的品牌？
2.8 以太坊Layer2(L2)又是什么？
2.9 合并升级完成后有哪些影响或改变？
3. 对NFT行业可能带来的影响
4. 参考资料

2. 以太坊升级相关问题

2.1 以太坊为什么要进行一系列的升级？

  • 超高GAS费。 在Solana/Avalanche/Cosmos/Terra/Polygon/Polkadot等众多高性能公链异军突起之时，以太坊依然保持超高Gas费，需要与时俱进，提升性能；
  • 更可持续。 在节能减排低碳环保趋势之下，以太坊需要考虑由高耗能的PoW过渡到更环保的POS共识，最近的估计表明，这样可使以太坊的能源消耗减少 99.5% 以上。详细分析可以查看《以太坊的能源消耗》；
  • 更可扩展。 以太坊当前的处理性能在10~20笔交易/秒，平均15秒左右出块，以太坊需要支持每秒处理 1000笔交易，以使以太坊应用运行更快、更经济实惠；
  • 更安全。 随着以太坊的应用越来越广泛，协议本身需要变得更加安全，以对抗各种形式的攻击；
  • 刘慈欣说过，人类的面前有两条路：一条向外，通往星辰大海；一条对内，通往虚拟现实。 随着以太坊生态规模愈加庞大及价格的上涨，POW挖矿机制对GPU的需求也随之水涨船高，导致GPU短缺，显卡价格飙升，对GPU需求相关产业产生了严重的阻碍，比如人工智能领域的算法模型训练。

2.2 以太坊升级主要包含哪些内容？

一图看懂以太坊升级。

一图看懂以太坊的升级

  • 信标链（The Beacon Chain）。 信标链已于北京时间2020 年 12 月 1 日晚8点 启动，信标链对我们今天使用的以太坊没有造成任何变化，其将作为共识层协调网络，为以太坊生态系统提供权益证明。信标链信标链将处理或协调分片和质押人的扩展网络，无法处理帐户或智能合约按照。信标链与当前的以太坊主网独立运行，但最终（2022年6月下旬）会合并，可查看信标链浏览器；
  • 合并（The Merge）。 即指当前以太坊主网与信标链权益证明系统的“合并”。想象一下，当前以太坊（PoW工作量证明)是一艘尚未做好星际航行准备的宇宙飞船，社区通过信标链(PoS权益)搭建了一个新引擎和坚固外壳。 到时候，当前的飞船将与这个新系统对接，结合为一艘飞船，朝着遥远的未来和宇宙蓄势待发；
  • 分片链（Shade Chain）。 通过创建新的链（称为“shards”）来减少网络拥塞并增加每秒的交易量，当前计划是64个分片+以太坊主网。通过分片技术可以大大降低对硬件性能的需求，甚至在个人笔记本电脑或手机上也可以运行以太坊网络，当然客户端无需运行每一个分片，这样的好处是网络更加分散、更去中心化、攻击面更小；

2.3 什么是难度炸弹？

难度炸弹（Difficulty bomb） 是一个术语，指的是随着挖矿难度增加，在以太坊块链上挖一个新区块所需的时间会随之增加，最终导致以太坊无矿可挖，无利可图。

2.4 以太坊什么时候合并？

也就是我们通常所说的，开启难度炸弹，以太坊主网同信标链合并，并由工作量证明PoW转向权益证明PoS。

2.5 EIP-1559是什么？

EIP-1559提议变更了以太坊的费用模式，该提案通过烧掉ETH支付的费用而不是分配给矿工来减少交易费用的波动性。

EIP-1559改变了以第一价拍卖为基础的Gas fee计算逻辑。第一拍卖即价高者得，用户为了让矿工及时打包自己的交易，需要加价支付矿工费，出价越高，被优先打包的概率越大，在一定程度上会造成Gas fee的无限增长。对于EIP-1559来说，用户交易需要支付一个固定的“基本费用”，如果想要矿工优先处理，可以添加“小费”，也就是所谓的“优先费”。

关于基础费和小费的关系可以用打车作为类比，比如从公司打车回家，需要支付基本的路程费，但如果你想要司机优先来接你，你就可以加更多的调度费，司机就有更多的动机来接你，给司机的调度费就类似于给矿工的小费。对于ETH来说，每笔交易产生的基础费用会销毁，小费会直接付给矿工。

关于EIP-1599的一些实时数据可以查看链接

https://www.oklink.com/zh-cn/data/eip1559

2.6 以太坊1.0和以太坊2.0之间有什么关系？

以太坊1.0（Eth1）和2.0（Eth2）是此前为了区分升级前后以太坊的称呼，最新的以太坊协议已逐步淘汰Eth1和Eth2的名称，改用以下更为准确的描述。

  • Eth1 → 执行层
  • Eth2 → 共识层
  • 执行层 + 共识层 = 以太坊

Eth1+Eth2=ETH

如果想了解更多以太坊2.0重命名的信息，点击这里。

2.7 为什么不再使用以太坊2.0的品牌？

  • 心理因素。 用户会凭直觉认为 Eth1 在前，Eth2 在后。 或者 Eth2 问世后，Eth1 就不复存在了，但这两种想法都不对；
  • 包容性。 随着以太坊路线图的演变，以太坊 2.0 已然无法准确代表以太坊路线图；
  • 预防诈骗。 恶意行为者尝试利用 Eth2 这一误称来欺骗用户，告诉他们用 ETH 兑换“ETH2”代币，或者要在 Eth2 升级之前必须以某种方式迁移 ETH；
  • 权益质押澄清。 有些权益质押运营商还在使用“ETH2”代码代表在信标链上质押的 ETH，但这些服务的用户实际上并不会收到“ETH2”代币，因为不存在所谓的“ETH2”代币；

2.8 以太坊Layer2(L2)又是什么？

Layer2（第二层）是一种扩展解决方案，它有单独的执行层（代码运行的地方，即EVM），继承了它所运行的网络的安全保障和去中心化，即L1。

讲人话就是，在以太坊L2的例子里，以太坊本身作为L1提供可信基础执行设施，L2的那些项目在以太坊的基础上进行各种功能或性能上的扩展。

目前L2主要有两种类型：

  • 有效性证明 - 利用零知识（ZK）加密技术的数学证明，以确保交易的有效性；
  • 欺诈性证明 - 这些证明引入了一个所谓的争议时间延迟（DTD），一旦证明在L2中提交，验证者有时间将证明标记为无效；无效的证明可能有不正确的状态转换，从而导致对相关验证者的惩罚；随后会将状态回滚至最新的有效快照。

数据在链上或链下是什么意思？

  • 链上：状态数据--连同所有交易的执行数据（智能合约的功能调用、原生代币转移、签名）一起被放入交易捆绑/rollup的加密证明中，这使得所有的数据都可以在链上访问和验证；
  • 链下：执行calldata和状态由L2在链外处理和持有。这使得它成为一个不太安全且缺乏去中心化的选择。然而，它更容易将更多的交易捆绑在rollup上，因此扩展速度比链上calldata证明快得多。

L2的两种主要类型

如果想深入了解以太坊L2，可以看看这篇文章。

我们可以从网站L2Fees.info看看当前L2的费用对比，下图是北京时间2022年5月8日20:00的截图。

L2费用对比-2022-05-08 20:00 Beijing

2.9 合并升级完成后有哪些影响或改变？

注意：2022年6月的升级仅指合并升级，即以太坊主网与信标链合并，完成由 PoW 到 PoS 的转变，为后续分片链升级做准备。

好的方面：

  • 出块时间：网络上的平均出块时间减少 1 秒。目前工作量证明机制下，平均每 13 秒出一个区块（实际出块时间有相当大的差异）。在权益证明机制下，精确地每 12 秒出一个区块；
  • 更环保：减少 99.5%的能源消耗；
  • ETH流通减少： 转PoS权益证明后，新矿工需要质押ETH来进行挖矿，导致市面流通的ETH进一步减少，而质押者通常是长期持有者；
  • ETH通缩： PoW 下的以太坊，是以区块奖励的形式进行 ETH 增发，目前年通胀率约为4.3%；PoS 下的以太坊，将以质押奖励的形式进行 ETH 增发，不过质押奖励是根据质押总量动态调整的，这里假设质押量为 1 千万 ETH，那么年通胀率约 0.43%；（注意：通胀率随着质押量的上涨而上涨，所以具体的年通胀率是会变化的）。在这种假设下，ETH 的通胀率将下降 90%，相当于完成三次减半。加上引入EIP-1599，截止2022年5月8日，已燃烧228万ETH。假设按照每年销毁310万ETH，每年质押收益60万ETH计算 （这里可以看实时的质押收益），可以预期每年ETH的供应是-2%，即净通缩；
  • 更多的机构参与： 转PoS权益证明后，机构不再担心以太坊对电力资源的消耗，更加环保，减轻了对违背ESG政策的担心；
  • 更广泛的参与群体： 分片链的实现及质押商的存在，降低了参与ETH网络的硬件和资金门槛；
  • 从过往经验来看，以太坊的每一次升级都增强了其货币属性、底层应用属性与影响力。

不好的方面：

  • 合并是一个棘手的问题，可能会出现软件故障或遭遇黑客攻击，交易所预计将会在合并前后暂停ETH的存取服务；
  • 如果ETH的币价无法跟上，大部分矿工的收入将锐减；
  • 无法直接解决以太坊当前的拥堵及性能问题，仅仅涉及共识机制的改变，需要分片链及L2技术对以太坊的性能进行扩展。

3. 对NFT行业一些可能的影响

个人愚见，仅供参考。

NFT，即非同质化通证（Non-Fungible Token），目前主流的应用点是数字艺术品、会员卡、身份认证、内容/版权凭证、数字藏品(?)等。

NFT的发行平台，也是有鄙视链的，第一当然是我们的贵族链以太坊，其他的就是一些公链项目，比如sonala、bsc、tzos等。以太坊的发行门槛及认可度最高，但其昂贵的gas费及低的交易处理速度，只要有热门NFT项目mint，网络必定拥堵，交易成本急剧上升，交易体验较差。但以太坊的优势也最明显：公链里共识及去中心化程度最高、应用范围广、知名度高、老牌公链项目。优秀的项目大部分是发在ETH上的，其高昂的gas费也成为筛选坚定Holder的门槛。

以太坊的升级会给NFT行业带来什么影响呢？我认为有以下几点：

  1. 2022年6月的PoW转PoS的合并升级，并不能解决目前NFT行业存在的gas费高和交易速度慢问题，但合并升级解决了以太坊高耗能、不环保的问题，为更多合规市场和大型机构入场提供了可能，尤其那些环保政策严格的地区；
  2. 2023年分片链（有可能放鸽子）如果成功升级，结合Layer2的解决方案，以太坊有望达到10万TPS，并大大降低gas费和减轻网络拥堵情况。对NFT行业的影响不言而喻，降低进入和使用门槛，提高交易体验；
  3. 随着Layer2层技术的推进和成熟，部分NFT的发行和交易可能会转向以基于L2层网络的基础设施平台（如IMX）。借助L2层扩展 （当前L2的交易费用普遍是以太坊本身的1/10或更低） ，将大大降低NFT的交易费用，提升交易速度和体验。对于巨鲸来说，投资NFT底层基础设施，可能比投资具体的NFT更具操作性；
  4. 以太坊的成功升级，会进一步提升以太坊的知名度和应用。NFT作为以太坊上为数不多的成功落地场景，会迎来一批新的用户和增量资金；
  5. 以太坊的升级，其实是降低了作为节点的准入门槛，可能会涌现更多个人用户或小型组织，任何用户只要质押32枚ETH即可加入验证者队伍，大众创业？
  6. ETH进入通缩时代，长期可能导致ETH币价的提升，对目前ETH本位的NFT产品影响几何有待市场的检验；
  7. 其他。

4. 参考资料

关于以太坊升级，你想知道的知识点

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