了解以太坊 2.0：從工作量證明到權益證明共識

以太坊2.0代表了加密貨幣歷史上最重大的轉型之一。當以太坊網絡於2022年9月15日完成「合併」（The Merge）時，徹底重塑了數千台電腦驗證交易與保障區塊鏈安全的方式。這不僅僅是一個軟體修補，而是對網絡核心驗證架構的全面革新，至今仍在整個Web3生態系統中產生深遠影響。

儘管比特幣開創了點對點支付的區塊鏈技術，以太坊的前身則建立了一個能運行去中心化應用（dApps）的「全球電腦」。自2015年推出以來，以太坊已成為主導的智能合約平台，使第三方開發者能建立基於區塊鏈的應用，功能類似傳統網路服務，但無需中心化中介。然而，這一成長也暴露了原始系統的關鍵限制。

為何以太坊需要徹底改造

原始的以太坊依賴於工作量證明（proof-of-work）模型——與比特幣相同的驗證系統。在此系統下，網絡參與者（稱為礦工）每隔幾分鐘就會競爭解決極其困難的計算謎題。首先解出謎題的礦工可以將新交易加入帳本，並獲得加密貨幣獎勵。

這種方式有效，但伴隨著重大缺點。系統耗電巨大，需昂貴的專用硬體，且造成交易吞吐量的瓶頸。用戶抱怨確認時間慢、在高峰期網絡擁堵，以及Gas費用有時甚至超過交易本身的價值。2022年5月至9月，網絡上的平均交易成本高得令人難以接受，讓普通用戶進行日常交易變得不切實際。

包括聯合創始人Vitalik Buterin在內的主要以太坊開發者認識到，工作量證明模型無法擴展以服務數十億用戶。以太坊基金會決定採用基於抵押（staking）的驗證系統，以同時解決這些問題。

合併：以太坊2.0如何改變驗證架構

以太坊2.0引入了證明抵押（proof-of-stake）作為新的共識機制——一種徹底不同的網絡安全方式。取代礦工競爭解謎，網絡參與者現在通過將加密貨幣直接鎖定在區塊鏈上成為「驗證者」。

具體來說：任何人都可以通過向Beacon Chain（Vitalik Buterin於2020年12月推出的PoS區塊鏈）存入32 ETH，成為驗證者。一旦承諾，驗證者便在自己的電腦上運行區塊鏈軟體，參與驗證過程。系統會每天約選擇7200次驗證者來提議新的交易區塊。驗證者成功廣播交易資料後，會直接獲得ETH獎勵存入其加密錢包。

這一轉變立即帶來改善。平均交易時間縮短至12秒，而之前的確認時間約13-14秒。更為顯著的是，過渡期間Gas費用下降了93%，使交易成本大幅降低。

為了保障安全並懲罰惡意行為，以太坊2.0實施了「削減」（slashing）機制。若驗證者提交虛假資料或試圖利用系統，系統會自動沒收其抵押的ETH。同樣，離線或放棄職責的驗證者也會受到懲罰。此機制確保驗證者將網絡完整性置於首位，避免欺詐行為。

環境影響：範式轉變

最顯著的差異在於能源消耗。像比特幣這樣的工作量證明區塊鏈需要龐大的電力基礎設施來運行挖礦設備。而以太坊2.0的驗證者只需在普通電腦上運行軟體，並保持網路連線。

以太坊基金會報告指出，共識層的能源消耗比之前的執行層（execution layer）少99.95%。這一巨大減少解決了加密貨幣最常被批評的問題之一——與區塊鏈驗證相關的龐大碳足跡。

四大路線圖：以太坊2.0的未來升級計劃

雖然合併完成了向證明抵押的轉變，但以太坊2.0仍在積極開發中。以太坊基金會已規劃五項額外升級：

The Surge旨在加入「分片」（sharding）功能。分片將區塊鏈資料分割成較小單元，減輕主網負擔，提升交易吞吐量。此升級目標是大幅提升處理能力。

The Scourge專注於強化安全參數。開發者計劃提升抗審查能力，重構驗證者選擇方式，以防止最大可提取價值（MEV）被濫用，避免交易排序被操控獲利。

The Verge引入先進的密碼技術Verkle樹。此創新降低驗證者的存儲需求，使普通用戶更易參與，並加強網絡去中心化。

The Purge則是清理不再需要的歷史資料，釋放存儲空間。全面實施後，預計以太坊2.0的交易處理能力將超過每秒10萬筆，遠超目前水平。

The Splurge尚未明確定義，但承諾將帶來額外改進。Vitalik Buterin表示，這將為網絡帶來重大提升，雖然具體細節仍在研發中。

如何參與：驗證者與委託者的選擇

成為以太坊2.0的驗證者需存入32 ETH，這是一筆龐大的資金，限制了許多用戶的參與。不過，網絡也提供委託（delegation）模式，讓持有較少ETH的用戶也能參與。

委託者可以將少於32 ETH的資金存入驗證池，並獲得相應比例的獎勵。第三方服務商如加密貨幣交易所、錢包服務或DeFi平台（如Lido Finance）提供這類委託服務。雖然委託者不擁有投票權，也不直接負責驗證，但若驗證者行為不端，委託者的抵押ETH也會被削減，形成激勵機制，促使所有參與者謹慎選擇驗證者。

以太坊2.0對你的ETH與代幣意味著什麼

常見誤解是「升級」現有的ETH成為「ETH2」。事實上，這個說法毫無根據。以太坊基金會一直警告不要相信假冒的「Ethereum 2.0幣」或宣稱用戶必須轉換持有的說法。

2022年9月15日，以太坊2.0轉向證明抵押後，所有原生加密貨幣——ETH、如LINK或UNI等可替代代幣，以及CryptoPunks等非同質化代幣（NFT）——都自動遷移到共識層。用戶無需任何操作，也沒有產生新代幣。

這些資產背後的核心代碼未改變，只有驗證機制進化。

以太坊2.0的經濟影響

轉向證明抵押徹底改變了以太坊的貨幣政策。原系統每日約產生14,700個新ETH。而合併後，日產量降至1,700 ETH，減少了88%。

此外，2021年的EIP-1559升級引入了燃燒機制，永久銷毀部分交易費用。當每日燃燒的ETH超過1,700個時，總供應量實際上會縮減，形成通縮資產。這種稀缺性機制與傳統貨幣由中央銀行持續通貨膨脹形成鮮明對比。

對加密貨幣普及的更廣泛影響

自合併以來，加密社群持續關注以太坊2.0的發展動向。這次升級吸引了機構投資者和開發者的重新關注，他們之前曾認為以太坊的能源消耗是個阻礙。

通過將驗證從能源密集的挖礦轉向高效的抵押，證明以太坊2.0證明大型區塊鏈網絡可以可持續運作。這一理念影響了整個行業的區塊鏈設計思維，也緩解了監管機構對加密貨幣環境影響的擔憂。

未來，以太坊2.0的路線圖將決定其是否能實現雄心壯志的目標：大幅提升交易吞吐、增強安全性、改善參與者的可及性，以及實現長期可持續運營。這些改進將使以太坊2.0成為去中心化金融、數字資產與Web3應用的基礎架構層，持續引領未來數十年的發展。