本报记者王
世界第二大加密货币以太坊(ETH)背后的区块链网络以太坊(Ethereum)预计将于9月中旬“合并”。此举会有什么影响？
当地时间8月12日，以太坊(Ethereum)联合创始人维塔利克布特林(Vitalik Buterin)发布推文称，这一在加密领域被称为“合并”的区块链软件升级预计将在9月15日左右进行，尽管具体日期取决于哈希速率。
以太坊联合创始人Vitalik Buterin发布的推文
外媒报道称，以太坊的开发者将在本周敲定具体的合并时间。
从工作量证书到权益证书的过渡
此次合并意味着以太坊将通过两个区块链的合并，将共识机制从工作量证明(PoW)过渡到权益证明(PoS)。早在2013年，Vitalik Buterin就发表了以太坊白皮书，并提到其愿景是将以太坊打造成一个节能的权益证明网络。
目前，人们使用的以太坊区块链被称为“主网”，这不同于各种只针对开发者的“测试网”区块链。2020年12月，以太坊开发者创建了一个名为beacon chain的新网络。信标链本质上是新以太坊。
Beacon chain是一种股权证明区块链，自18个月前创建以来一直在运行。验证者向信标链添加块，但是这些块不包含任何数据或事务。需要将以太坊主网络中存储的数据合并到信标链中，使信标链成为以太坊网络上的主区块链。在合并的准备阶段，以太坊的开发者总是在对这个新的区块链进行压力测试，并通过各种以太坊测试网络运行数据和交易。
“以太坊最初使用的是工作负载证明算法，需要数以千计的矿用硬件设备持续运行来支持和保护网络。”中国移动通信联合会元宇宙产业委员会常务理事、中国通信行业协会区块链委员会联席主席、火大教育总裁于佳宁向澎湃新闻(www.thepaper.com)记者分析，“与工作量证明相比，权益证明算法在一定程度上减少了数学运算带来的资源消耗，性能得到了相应提升，但仍是一种基于哈希运算竞争获取记账权的方式。”
于佳宁提到，这次合并是以太坊“主网”和有权益证明的灯塔链网的合并。以太坊合并后，网络的共识机制将正式从PoW转换到PoS，带来实质性的转换。以太坊网络将摆脱工作量认证的束缚，网络将更快、更快、更有效、更便于新用户使用，减少维护以太坊网络运行的电力支出以节约能源等等。
“以前PoW挖矿法的网络效率很低，平均每秒处理十几个事务。由于以太坊的主要目标是运行智能合约，这需要大量的网络确认，因此网络的效率非常高。每秒十几下的效率远远达不到系统的要求。”一位虚拟货币观察人士对澎湃新闻(www.thepaper.com)表示，“特别是每一次网络确认都需要一定的燃气费。这个费用的多少是通过竞价来确定的。出价越高的请求优先，出价低的请求只能慢慢等。所以去年市场火爆的时候，一份合同确认的气费就高达几十甚至上百元。这大大阻碍了以太坊应用的普及。所以变成PoS模式后，网络确认的效率提高了，使用以太坊网络的成本也降低了。”
以太坊的合并为什么迟迟没有“落地”
事实上，权益证明(PoS)的共识算法意味着想要参与记账的网络成员可以通过质押以太坊来实现。每验证一笔交易，会按比例奖励给节点一定的佣金。比例取决于节点拥有的资产数量。拥有的相关资产越多，持有时间越长，获得记账权的几率就越大。“PoS的核心在于跑马圈地。对于这个行业的先行者来说，它有先发优势。类似早期的‘鲸鱼’低成本拿到以太坊，在新的以太坊区块链很容易拿到更多的奖励，造成强者恒强，大恒大的马太效应。”于佳宁说。
于佳宁预测，未来随着以太坊PoS共识的达成，会有越来越多的跑马圈地服务商出现，服务商的可靠性和其存储以太坊的安全性无法得到有效控制。在加密市场，平台被盗、倒闭甚至被盗的情况屡见不鲜。虽然跑马圈地是未来一个非常有潜力的赛道，但在可预见的未来，必然会有来自服务商的风险。
值得注意的是，由于股权证明相关技术的复杂性和日益巨大的资金风险，以太坊的合并被多次推迟。此次合并是“以太坊2.0”的一部分，也是重塑其区块链基础的一系列升级。
于佳宁指出，合并中遇到的主要困难是利益分歧和过渡技术。“共识机制改变的主要影响者是原本受益的矿工。虽然Vitalik Buterin也在鼓励支持工作量证明算法的矿工转向以太坊经典，但是很明显矿工的收入还是会受到很大的损失。或许也是在这样的利益分歧下，以太坊的合并没有落地。\”
上述虚拟货币观察人士也提出了同样的观点：“以太坊合并的难点之一是重构一个新的底层逻辑，这需要市场的适应和接受。另外，现在以太坊网络上有很多应用合同和资产，避免技术错误也很重要。还会涉及到大量矿工的利益，矿工和以太坊开发团队之间会有一定的博弈。所以以太坊的合并拖了最后两年，现在这应该是最接近正式合并的了。”
于佳宁认为，在合并过程中，会涉及一系列的技术问题，甚至认为一旦出现此前未被发现的漏洞，极有可能造成网络运行混乱，大量资金和应用受损。所以在合并之前，以太坊的开发者一定要谨慎，考虑各种微小的可能性，这样合并才能顺利实施。
加密货币分析公司Delphi的数字分析师Jon Charbonneau表示，以太坊的开发者非常小心地确保不同的客户端验证器在合并时能够协同工作。但是以太坊“客户端”(可以读取以太坊数据和挖掘区块的软件)可能会出现一些bug，甚至需要几个月才能修复。
加密货币耗能惊人，转股权证明有望降低能耗？
加密货币的反对者普遍认为，像比特币、以太坊这样的加密货币毫无用处，而且耗电量很大。
假设有人想开采加密货币，需要一台功能强大的计算机，也就是一台“采矿钻机”来运行软件。这种“采矿钻机”将与全球成千上万的“矿工”竞争，通过运算解决复杂的加密难题。如果解决了加密难题，那么就赢得了“验证”该块的权利，并且可以将新数据添加到区块链中。比特币矿工每验证一个区块可以获得6.25个比特币，以太坊矿工可以获得2个以太坊币和气体交易费。
为了在竞争中获得更多的机会，人们通常使用许多电脑。“工作量证明”共识机制是比特币和以太坊区块链的运行方式，允许区块链去中心化，同时确保安全性。
“这就是所谓的西比尔抗性机制，”Charbonneau解释道。每个区块链都需要使用一种稀缺资源，这种资源不能被垄断。对于不受工作负载影响的区块链，这种资源是运行“采矿”操作所需的动力。
以太坊由遍布全球的数十万台计算机组成。如果你想“独占”以太坊，那就意味着你需要控制它51%的计算能力，但这么做要花费数十亿美元。因此，“工作量证明”共识机制保护比特币和以太坊区块链在过去不被黑客攻破。
但是缺点也很明显。随着加密难题变得越来越复杂，越来越多的“矿工”争先恐后地解决它们，能源消耗飙升。
据外媒CNET报道，比特币每年消耗约150太瓦时，超过阿根廷4500万人一年的用电量；以太坊每年耗电约62太瓦时，接近瑞士900万人的年用电量。
如果以太坊合并了两个区块链，并成功地从工作负载证明过渡到权益证明，加密难题将不再是其网络系统的一部分。根据以太坊基金会的数据，以太坊的电力支出预计将下降99.65%。
“以太坊转向PoS确实在一定程度上减少了加密资产的弊端，主要体现在能耗方面。”于佳宁分析认为，目前，全球能源体系动荡，能源供应紧张造成严重短缺，导致电力和燃料价格飙升。
国际能源署执行主任法提赫比罗尔(Fatih Birol)在7月份的全球能源论坛上表示，全球从未出现过如此重大的能源危机，全球能源供应短缺可能会变得更加严重。“虽然PoW共识机制有其独特的优势，但在当前能源危机的大背景下，其巨大的电力消耗势必会引起各国相关部门的重视。虽然未来整个行业会向风能、太阳能、水电等清洁能源转型，但清洁能源会成为行业的主导能源。目前，PoS转型不是一个选项。”于佳宁说。
“矿工”将何去何从？
以太坊从PoW到PoS的转型升级，意味着相关的“矿工”也需要转型。
“以太坊在合并后其实还是有‘矿工’的角色，只是方式变了。”上述虚拟货币观察人士解释道，“严格来说，矿工应该叫打包节点。矿工的作用就是记账，然后把账本播到全网。”
他说，区块链的核心是无中介和网络的安全，这就涉及到记账权的问题。区块链通过让全网所有人平等参与来解决安全问题。他举了一个例子，比如A转账100元给B。这时候网络里一个人抢到了这个记账权，他记账，然后告诉全网，A以100元转给B。为了奖励这个记账员，系统会给他分配固定数量的代币，比如比特币或者以太坊。因为激励，大家都愿意记账，于是开始争夺记账权，谁的计算速度比谁快。这个过程就是俗称的“挖矿”。
他指出，由于网络中有如此多的节点，所以每个人都同步存储账簿。即使有些节点被破坏了，其他节点还保留着账本，所以整个网络很难被破坏，也很安全。但这种安全是冗余带来的，必然会影响效率。PoS改变了共识的机制，但记账节点的作用依然存在。PoS把单纯的记账权争夺从拼权力变成了质押代币的模式。“权力就像一次公民投票。一人一票，每个节点都可以投票。PoS有点类似于公司董事会的作用。将代币抵押到系统中的人有权确认记账。鼓励的方式也从原来的努力奖励变成了承诺鼓励。所以以太坊从PoW变成PoS后，靠努力争取记账权的传统矿工不需要了，但网络确认节点的作用依然存在，只是激励方式从挖矿奖励变成了质押奖励。”
合并后以太坊的应用及监管趋势
上述虚拟货币观察人士表示，以太坊从PoW到PoS对用户最大的改变是网络效率的提升和使用成本的降低。“至于是否会减少弊端，这个无法定论。以太坊作为一个基础设施，从PoW到PoS的过渡，只能说牺牲了一些安全性，换来了网络效率的提升。”
观察者认为，从去中心化和公平分配的角度来看，PoW模式肯定优于PoS模式。权力下放代表着区块链世界的网络安全。网络越安全，网络冗余越多，自然效率越低。但由于以太坊是一个智能合约平台，其存在的主要价值是被一部分人广泛使用，因此网络效率的提升也是一个重要的考虑因素。“至于相关的监管审查，以太坊的机制是PoW还是PoS并没有什么区别。毕竟这些只是内部的技术方案。监管首先要确认的是以太坊是商品还是证券。只有定性了，才能适用相关法律法规的监管。在正式化之前，只能是一种模糊的、笼统的监督。”
于佳宁还表示，以太坊的合并只是以太坊自身网络的一次重大升级。对于监管者来说，以太坊采用什么共识机制并不是他们考虑的重点。早期的美国证券交易委员会(SEC)说，比特币和以太坊都不是证券，因为去中心化充分。而除此之外的数字资产，则会通过Howey Test来判断是否构成证券发行进行监管，这在各国的监管模式中尤其具有代表性，成为一些国家界定辖区内数字资产的标准。“目前以太坊对PoS的改造不会让监管部门调整态度，但如果发展到后期，以太坊网络的中心化程度会发生变化，不排除包括SEC在内的监管部门调整相关监管审查。”
编辑：王杰
校对：张燕