以太坊向PoS的過渡 合并會如何影響應用層？_POS:THEMOON價格

以太坊向 POS（權益證明）的過渡——合并——已近在眼前：開發網正在建立，規范正在敲定，社區宣傳也已緊鑼密鼓展開。合并的目的是最小化對以太坊的終端用戶、智能合約和 DApp 的運作方式產生影響，也就是說，有一些小變化值得強調。在我們深入了解它們之前，這里有幾個鏈接，以提供關于整個合并架構的背景。

路線圖的演變 

合并后的客戶架構

這篇文章的其余部分將假設讀者對上述內容很熟悉。對于那些想更深入了解的人來說，可在此查閱 The Merge 的全部規格。

執行層 

共識層 

API 引擎    

合并后，POW（工作證明）區塊將不再存在于網絡中，以前 POW 鏈的內容會成為信標鏈（Beacon Chain）上創建的區塊的一部分。那么你可以認為 Beacon 鏈成為了以太坊 POS 鏈的（權益證明）共識層，取代了之前的工作證明共識層。信標鏈區塊將包含 ExecutionPayloads，它是合并后當前工作證明鏈上的區塊等價物。

加密社區發現創建于2015年8月8日的 “Name Registrar”或是以太坊最古老NFT項目:金色財經報道，據加密用戶 @Leonidas.og 透露，一個名為“Name Registrar”的項目最近被社區發現，這可能是以太坊最古老 NFT，它是一個類似于以太坊域名服務 ENS 的項目，于 2015 年 8 月 8 日推出，就在以太坊上線一周后。如果事實證明該項目確實是 NFT，那么將取代 Etheria，成為以太坊上的第一個 NFT。另據“Name Registrar”合約信息顯示，該項目最初只創建了 60 個域名，但自從被社區發現之后，短短一天時間就已經鑄造了超過 10 萬個域名。@Leonidas.og 還透露，該域名注冊合約的創建者或是以太坊開發者 Linagee，他還曾在以太坊上部署了第一個智能合約以及 TestCoin，“Name Registrar”項目信息于 2015 年被他發布在 Reddit 的以太坊論壇上。[2022/10/1 22:44:03]

下面的圖片顯示了這種關系。

以太坊2.0客戶端Nimbus發布v1.4.1版本，修復v1.4.0可能丟失少量證明的問題:官方消息，以太坊2.0客戶端Nimbus發布v1.4.1版本，該版本緊急程度較低。

Nimbus v1.4.0用戶可能已經注意到，自更新以來，丟失了少量（看似隨機的）證明。

對這個問題的調查顯示，由于v1.4.0的顯著性能改進，Nimbus驗證節點偶爾會在一些節點準備就緒之前發送他們對新紀元的第一次證明。

這些“慢”的節點最終放棄了早期證明，因為他們正忙于epoch過渡。作為修復，v1.4.1使用了更大的發送延遲。對于希望達到最佳證明效果的Nimbus v1.4.0用戶，鼓勵盡快升級。其他更改包括日志刷新和指標修復。此前消息，以太坊2.0客戶端Nimbus發布v1.4.0版本，改進了證明有效性、CPU使用率、RPC APIs，以及為重構的驗證節點客戶端做準備。[2021/7/11 0:43:06]

CoinShares和3iQ聯合推出的以太坊ETF增持3.63萬枚ETH:據歐科云鏈OKLink數據顯示，由CoinShares和3iQ 聯合推出的以太坊ETF：3iQ CoinShares Ether ETF，當前持倉量達到7.88萬枚ETH，近24小時增持約3.63萬枚ETH，持倉數量已經超過Purpose Ether ETF的3.74萬枚ETH。[2021/5/14 22:01:34]

對于終端用戶和程序開發人員來說，這些 ExecutionPayloads 是與以太坊交互的地方。這一層的交易仍將由執行層客戶端（Besu, Erigon, Geth, Nethermind 等）處理。幸運的是，由于執行層的穩定性，合并只帶來了最小的破壞性。

合并后，以前包含在工作證明區塊頭中的幾個字段變得不能使用，因為它們與 POS（權益證明）無關。為了盡量減少對工具和基礎設施的干擾，這些字段被設置為 0，或其數據結構的等價物，而不是完全從數據結構中刪除。關于區塊字段的修改詳細內容可以參考 EIP-3675。

Tether在以太坊網絡新增印鈔3億枚USDT（已授權未發行）:據Whale Alert數據，北京時間01月01日19:16，Tether公司在以太坊網絡新增發3億枚USDT。交易哈希為180e333633de85488e61c595f711caa44a598aa8b73f88e517c5e2593f6e26cb。

對此，Tether首席技術官Paolo Ardoino表示，以太坊網絡補充了3億枚USDT的庫存。這是一筆已授權但未發行的交易，意味著該金額將用作下一次發行請求的庫存。[2021/1/1 16:14:06]

由于 POS（權益證明）并不像 POW（工作證明）那樣自然產生 omers（又稱叔叔區塊），每個區塊中的這些列表（omers）將是空的，這個列表的哈希值（omersHash）將成為一個空列表的 RLP 編碼哈希值。同樣地，由于難度和 nonce 是 POW（工作證明）的特征，考慮到它們的字節大小值，它們都將被設置為 0。

動態 | 以太坊未確認交易35004筆:據Etherscan.io數據顯示，當前以太坊未確認交易為35004筆，近期未確認筆數相對穩定，網絡擁堵情況沒有進一步改善的跡象。[2019/1/19]

mixHash，另一個與采礦有關的字段，不會被設置為 0，而是包含信標鏈的 RANDAO 值。

關于這方面的更多詳細內容請看下面章節內容。

合并后，BLOCKHASH 操作碼仍可使用，但鑒于它不再能被通過工作證明哈希計算過程來鍛造，該操作碼提供的偽隨機性將大大減弱。

與此相關，DIFFICULTY 操作碼（0x44）將被升級并更名為 RANDOM。合并后，它將返回由信標鏈提供的隨機性信標的輸出。因此，這個操作碼將成為比 BLOCKHASH 更強大的（盡管仍有偏見）供應給程序開發人員使用的隨機性來源。

RANDOM 暴露的值將被存儲在 ExecutionPayload 中，其中 mixHash 是一個與工作證明計算相關的值。payload 的 mixHash 字段也將被重新命名為 random。

下面是一個關于 DIFFICULTY 和 RANDOM 操作碼在合并前和合并后如何工作的說明。

合并前，我們看到 0x44 操作碼返回塊頭中的 difficulty 字段。合并后，該操作碼更名為 RANDOM，指向之前包含 mixHash 的塊頭字段，現在存儲來自信標鏈狀態的 random 值。

在 EIP-4399 中正式確定的這一變化，也為鏈上應用提供了一種評估合并是否已經發生的方法。

來自 EIP：

此外，本 EIP 提出的變化允許智能合約確定是否已經升級到 PoS。這可以通過分析 DIFFICULTY 操作碼的返回值來完成，大于 2**64 的值表明交易正在 PoS 塊中執行。

合并將影響以太坊的平均區塊時間。目前在 POW（工作證明）下，平均每 13 秒就有一個區塊進入（實際區塊時間有一些差異），在 POS（權益證明）下，每 12 秒就有一個區塊進入，除非是由于驗證者離線或沒有及時提交區塊而錯過了一個時間段。在實踐中，這種情況只在<1% 的時段發生過。

這意味著網絡上的平均區塊時間將減少 1 秒，那些有計算一個特定的平均區塊時間需求的智能合約將需要考慮這一點。

在 POW（工作證明）下，總是有可能出現重排的情況，應用程序通常會等待幾個區塊在一個新的頭塊（head）上被開采出來，然后再將其視為不太可能從公認鏈中刪除，或 "確認"。在合并之后，我們反而有了 finalized（最終確定）的和 safe head（安全頭塊）的概念。這些區塊甚至可以比 "確認 "的 POW（工作證明）區塊更可靠地使用，但需要轉變觀念以正確使用。

一個最終確定的區塊是被大于 2/3 的驗證者接受為公認的區塊，要創建一個沖突的區塊，攻擊者必須燒掉至少 1/3 的總權益（stake）。在寫這篇文章的時候，這代表了以太坊上超過 100 億美元（或大于 250 萬 ETH）。

安全頭塊是指在正常的網絡條件下，我們期望被包含在公認鏈中的塊。假設網絡延遲小于 4 秒，大多數驗證者是誠實的，并且沒有對分叉選擇規則的攻擊，安全頭將永遠不會成為孤兒。

這里有一份詳細介紹在各種情況下如何計算安全頭的報告。此外，在即將發表的論文中安全頭塊的假設和保證正在被正式定義和分析。

合并后，執行層 API（如 JSON RPC）在詢問最新（latest）區塊時，將默認返回安全頭。在正常的網絡條件下，安全頭和鏈的實際頂端將是相等的（安全頭塊只落后幾秒鐘）。安全頭將比當前 POW(工作證明) 的最新（latest）區塊更不可能被重新掛起。為了暴露 POS（權益證明）鏈的實際頂端，一個不安全（unsafe）的標志將被添加到 JSON RPC 中。

最終確定區塊 (finalized) 也將通過 JSON RPC，通過一個新的最終確定的標志被公開。然后，這些可以作為工作證明確認的一個更有力的替代品。

下表對此進行了總結。

我們希望這篇文章能幫助程序開發者為備受期待的向 POS（權益證明）階段的過渡做好準備。

在接下來的幾周里，一個長期存在的測試網將被提供給更廣泛的社區進行測試，還有一個即將舉行的關于基礎設施、工具和應用程序開發人員提問的合并社區電話會議，并聽取關于合并的最新技術更新。

原文標題：《 How The Merge Impacts Ethereum’s Application Layer 》

原文作者：以太坊開發者、以太坊基金會社區經理 Tim Beiko

原文編譯：RexHuang7

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