对话以太坊基金会研究员：合并对以太坊的意义

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来源：Future

原文标题：What the Merge Means for Ethereum

经过多年的研究、开发和测试，Ethereum 将在未来几个月从工作证明过渡到权益证明。与动用计算资源处理交易的「矿工」不同，「验证者」将锁定或质押他们在网络中的资产，以换取 ETH 奖励。这样不仅提高了安全性，也大大降低了去中心化网络对于环境的影响。

Danny Ryan 是 Ethereum 基金会的研究员，负责协调此次网络升级。本次升级是升级计划的重要一步，也就是 Ethereum2.0，旨在建立更安全、更具可持续性和可扩展性的网络。

Ryan 今天就合并与我们进行探讨，在第一部分当中他解释了暂时将安全性和可持续性置于可扩展性之上的原因、此次升级将如何促进流动性质押并带来新的参与者，以及 Ethereum 为何不进行停机操作。

在第二部分，他谈到了用户在后续升级中希望看到的功能、链上投票是否可以用于未来的升级决策，以及为什么影子分叉（shadow fork）是未来的发展方向。

安全性与可持续性

FUTURE：合并的目的是什么？

DANNY RYAN：大致来说，我们想在未来几年内帮助 Ethereum 变得更安全、可持续、可扩展，并同时保持其去中心化的特性。

在工作证明还是权益证明哪个更为安全的问题上，人们一直争论不休。但在我们了解了多方面要素之后发现，一般情况下 Ethereum 社区和研究人员都认为权益证明比工作证明更安全。

对于可持续性来说，工作证明所需要耗费的能源要远远大于权益证明。所以说，在采用了权益证明之后，能源消耗可以下降约 99%，幅度相当可观。

如果 Ethereum 还使用工作证明，并且 ETH 价格翻倍的话，Ethereum 平台上的挖矿节点数量最终也会翻倍。而如果采用权益证明的话，那么就算 ETH 的价格翻倍，网络上节点数量的动态平衡则不会发生多少改变并没有真正改变。网络上的节点数量可能非常庞大，但其能源消耗却能大幅下降。

「我们尚且没能通过合并改善 Ethereum 的可扩展性，不过我们的确为其奠定了基础。」

Ethereum 白皮书上显示，「在未来，Ethereum 很可能会转而采用权益证明来确保其安全性，从而将发行要求降低到每年 0 到 0.05 倍之间。」不过你刚刚不仅提到了安全性，还提到了可持续性，它是何时变得和安全性同等重要了的呢？

我不清楚白皮书中是否谈到了这一点，但在一些早期的 Ethereum.org 博客文章中，甚至是在世界范围内（大约 13、14 年左右），资产价格和工作证明所消耗能源之间的线性关系也广为人知。我想说的是，当 Ethereum 社区开始纳入非 Crypto 货币原生参与者之后，特别是在艺术和 NFT 领域，能耗就成为了人们关注的焦点，因为 ETH 价格的增加会增加总的挖矿能耗。虽然这样一来我们可以有更加多样的社区，但这其中所耗费的能源我们也必须要关注，因为这会极大的影响 Ethereum 的可持续性。

可扩展性

很多人已经开始期待合并所能带来的长远好处，比如更低的费用、更少的拥堵等等。不过，合并最基本的工作应该是......

那肯定是可扩展性，而且虽然合并不能直接改善 Ethereum 的可扩展性，但确实能为其做好铺垫。

那么既然现在 Ethereum 刚开始采用权益证明，而且在升级前还没有分片，可扩展性目前来看情况如何呢？

坦率地说，合并后区块时间将由平均 13.5 秒下降至 12 秒，但 Gas 费限制将保持不变。因此，在合并发生时可扩展性将增加 10%，接不接受就见仁见智了。

虽然这并不是我们所想象的那种可扩展性，但可扩展的、更复杂的、能达成更多共识的共识机制实际上很难在工作证明中构建。之前有人曾尝试用工作证明协议完成分片等事项，不过最终都只是在工作证明的外衣下模拟权益证明。所以我想说，权益证明是未来可扩展性升级的一个必要基础。

此外，还有一条与 Merge 平行、利用 L2 Rollup 的可扩展性路径。同时，人们也开始采用一些在线路径，它们可以在不改变现有 Ethereum 的情况下提供 10-100 倍的可扩展性，而未来 L1 的可扩展性升级将对此进行补充、发展。因此，在 L1 我们的目标是提升安全性和可持续性，那么通过 L2 的建设我们就可以获得可扩展性。日后，我们还可以不断扩容 L1 以作补充（参见我们谈话的第二部分）。

如果你依靠 L2 解决方案来实现一定程度的可扩展性，那么在安全性上应该有什么样的考虑呢？

首先，构建安全性低的 L2 的确不是什么难事。我们认为，最通用的安全结构是这些 RollupーーOptimistic 和零知识（ZK）。其中一个关键组件是在链上发布交易数据或某种状态转换数据和某些 ZK 构造ーー因此可以利用链的数据可用性，而这确实限制了最终的可扩展性。

有时人们看到这一点就会说，「那我们就不这样做了，可以只构建一个 Rollup 但不发布数据，而且我们可以做侧边构建。」于是，一时间，人们有可能为了更高的可扩展性而减少 L2 架构的搭建。所以说，在 L2 的问题上，安全性与可扩展性之间的关系很难权衡：如果你搭建了一个架构完整的 L2，那么其安全性肯定有所保障；但如果你为了走捷径搭建了一个 L2 Rollup，那么其也会面临大量的安全问题。

我认为消费者很难分清各 L2 之间的不同，也很难看出其中一个要比另一个安全许多倍，尤其是在语言不明确且很难看清实际情况的时候。L2Beat作为独立的第三方，致力于将这些信息收集起来，以便我们能够更好地理解这里涉及的各种权衡。但尽管如此，真实情况也可能与他们所描述的并不一致。

至于复杂性，L1 在可能引入的 bug 类型、软件的复杂性等方面有一定的风险。在搭建 L2 的过程中，你引入了衍生系统，那么不可避免它也会存在一系列安全风险，并且复杂程度也会有所增加。

不仅如此，我们还需要保证这些 L2 衍生系统在日后可以进行升级，并不断强化其功能集，而在这个过程中也会有相应的潜在安全风险。那么具体来说，我们都可以有哪些升级模式呢？由三人签署还是由 DAO 批准？这样做安全吗？它是可以立即升级，还是需要一年的准备时间？这其中将包含许多的设计方案，而理论上完美的 L2 应继承 Ethereum 的安全性。

「我相信未来各类验证者将比矿工多一个数量级，而这必然是件好事。」

MEV、流动性质押与发展中的 Ethereum 生态系统

在你看来，我们在向权益证明转变，并随着合并对基础设施和激励措施做出调整的过程当中，会有哪些新的参与者或项目类型出现呢？

在参与者方面，肯定会有更多的验证者进来和矿工离开。我相信未来各类验证者将比矿工多一个数量级，而这必然是件好事。

同时，在过去几年中，MEV（矿工可提取价值或最大可提取价值）领域也出现了一些不同的参与者，不过他们并不是合并所带来的。其中一部分参与者专门研究区块搜索，并试图找到区块的最佳配置。一些中介机构正将搜索工具组合入区块当中，然后出售给矿工或验证者。

目前看来，许多参与者都加入了 MEV 的架构当中，在高风险中获取收益。，不过，我们也可以在 L1 层进行一些操作，从而让整个 MEV 架构更加安全。

衍生品的质押非常有趣，也有很多不同的方式，不过都包含一定的风险因素，无论是他人为你质押还是你自行质押。而对于底层的质押资产，你可以将其用于交易，或将其带入智能合约或 DeFi 等领域。

我知道LIDO是这类平台当中最有名的那个，而其他此类平台也在不断涌现。相应的，许多参与者也都加入了进来——DeFi 参与者、

DAO、财团等等，都来到了这个有趣的领域。

目前有一些关于 LIDO 的讨论，它代表用户将大量 ETH 质押在信标链上，那么这种做法是否能最大程度的有利于去中心化网络呢？

我写了一篇文章，叫做《流动性质押衍生品的风险分析》，其中我也提到了 LIDO。有些人认为，人们可以找到避免中心化问题的建设方式，不让单一运营商掌握某些关键阈值。但我却认为，情况并非如此，我们将遇到许多实质性的风险。而且，由于衍生品自身的性质，我们对这些风险的认识不尽相同。因此，市场行为有可能会超过这些阈值。

因此，对于质押衍生品、DAO，或控制者来说，最有利的做法应该是保持在阈值以下，从而避免超过阈值对协议及用户所造成的风险。不过对于用户来说，这可能并不符合他们的最大利益，尽管参与高流动性衍生品的质押尤其好处，但其风险最终有可能会超过这些好处。所以我的主张是，我们可以忽略风险而更多的去关注利益，这样市场也会变得更明智。

[编者注：2022 年 6 月，LIDO 持有人投票否决了一项治理提案，该提案意在为该平台上质押的 ETH 数量设置限额。］

在我看来，一部分安全收益将包括提升去中心化水平，这是因为参与变得更加容易——你不仅可以通过质押参与，还可以通过非区块生产节点来参与。那么具体来说，有多少安全收益是来自于用户参与度的提高，又有多少是归因于其他因素？

首先，去中心化可能会有所提升，因为相较于工作证明，权益证明所需要的抵押品更易获得，人们完全可以在开放市场上购买 ETH。因此，在获得资本方面，各类参与者都具备相同的优势。而在工作证明中，所需的资本是高度专业化的机器组件，如 ASIC 或 GPU。

简而言之，去中心化的提升都应归因于新的 Crypto 经济资本类型——在促进公平的同时弱化了规模经济。

在实际情况中，协议的构建方式与我的一些主张如出一辙：在工作证明中，奖励非常明确，只要我们做得好就能挣到钱；即便受到攻击，也不会有太大损失。而在权益证明中，同样，做得好也能挣到钱。但如果做得不好，就会损失一部分钱；甚至，如果我们创建了数据重组或两个不同的链，那么就可能蒙受大额的损失，而这完全取决于我们被检测到的程度。

我们可以销毁协议中被质押的 ETH 资产，这有点类似于：在区块链遭到攻击时，我们不能销毁它的矿场，但可以销毁被质押的 ETH。我们不仅可以得到奖励，还可以有惩罚，所以被质押资本的安全系数可能会很高。

与此同时，去中心化、所需资产的获取权限、规模经济的减少，也是非常有利的因素。

「Ethereum 每天都有很多事情发生，我们相信它会不断向好发展。」

同步升级

升级的过程并没有影响到交易的正常进行，Ethereum.org 也指出：「Ethereum 没有停机。」为什么要这样做呢？为什么不直接用一天的时间，提前发送通知，然后进行升级呢？

首先，这样做并不会降低升级的复杂程度，在那一天结束时，我们依然需要做非常多的协调工作，而且我们需要不止一天的时间。

如果你真的想这样做——停机让每个人都升级他们的节点，然后再重新启动，那我们至少需要三天的时间，甚至是一个星期。即便你给了大家准备的时间，那也得两三天的时间才能完成，一天是肯定不够的。

问题在于：一旦停机，很多问题也会出现，比如 DeFi 参与者肯定会感到非常气愤。Ethereum 是一个运作良好的系统，每天都有很多事情发生，我们有理由相信它会持续向好发展。

如果不同步升级的话，其复杂性可能会降低 20%，但是考虑到停机三天所将造成的损失，我们就不值得这样做了。而且，我们对于同步升级有非常明确的方法，只要不发生大规模的矿工攻击，其复杂程度也不会增加多少。

Danny Ryan is a researcher with the Ethereum Foundation, where he helps coordinate network upgrades.

Jeff Benson is the crypto/web3 editor at Future.

【责任编辑：Alex】