经济学人：以太坊的共识转变关乎加密货币的未来

去中心化网络能否自我改造？

现在是世界标准时间 8 月 18 日下午 2:00，来自世界各地的人们都在 Zoom 上参加这个每两周一次的“核心开发者”会议以太坊的价格谁控制，任何想见人的人都可以在 Youtube 上进行直播。 参与者都没有打开他们的网络摄像头，大多数人的名字都写在黑色方块上——包括一个标有 Vitalik 的人，指的是以太坊的创造者 Vitalik Buterin。

许多用户都采用了熊猫形象，卡通脸随着人类的节奏摇摆和微笑。 他们之所以选择这只黑白熊，要归功于以太坊研究员 Hsiao Wei Wang，他创作了两只熊的模因，一只是黑的，一只是白的，来自热门动漫节目龙珠 Z 中的“合身舞”。动漫中的舞蹈结合了两个生物变成一个强大的生物。 熊猫——两只熊的组合——已经成为“合并”的象征。

Merge 是加密社区给以太坊区块链从使用“工作量证明”（PoW）共识机制过渡到使用“权益证明”（PoS）共识机制的转折点的名称维护区块链的所有计算机将就新交易的打包达成一致。 他们称其为合并，因为这个独立的 POS 区块链（称为“信标链”）已经与原始以太坊区块链一起被开发人员测试、改进和重新测试了将近两年。 开发人员将在 Zoom 通话期间就两条链何时合并达成一致。 合并事件的日期和时间将取决于维护网络所花费的计算能力，但它应该发生在世界标准时间 9 月 15 日凌晨 1:00。 （译者注：北京时间2022年9月15日14:42:42主网合并成功，区块高度15537393。）

这不仅仅是一个轻微的技术调整，而是对价值 2000 亿美元、已有 7 年历史的软件的全面检修，如果一切按计划进行，网络将正常运行。 加密社区的人喜欢将这个过程比作在飞行中更换飞机引擎。 PoW 是非常耗能的，需要大量的算力，导致以太坊、比特币等区块链消耗的能源与小国一样多。 PoS的维护消耗的能量比原来少99.9%。 对排放的影响就像一夜之间，荷兰关闭（见图）。 更重要的是，如果合并顺利，将表明以太坊具备自我提升的能力，为更全面的改革打开大门。

加密社区需要好消息，因为过去一年是艰难的一年。 许多狡猾的存款机构已经破产，存款被完全抽干； 一家加密对冲基金倒闭了； 而稳定币根本不稳定。 加密货币的总市值已经下降到只有1万亿左右，比去年这个时候少了2万亿。 对以太坊的改进不会解决这些破坏性问题，但是，通过减少其对环境的影响并强调其未来改进的潜力以太坊的价格谁控制，它将表明加密货币的未来比许多人目前所理解的更加光明。

以太坊区块链的想法最初是由 Vitalik 在 2014 年提出的，与比特币一样，它是一个包含所有曾经发生过的加密货币交易的大型数据库。 但 Vitalik 的关键见解是区块链可以做的更多——它还可以跟踪代码行，这允许以太坊记录资金的转移，以及智能合约中维护的所有资产和功能，并自动执行一个协议，该协议需要一个满足特定条件时的动作顺序。 以太坊验证代码，这使得开发人员可以使用代码在以太坊区块链上构建大型金融机构网络，例如交易所或借贷平台。

区块链由十几个称为“客户端”的软件维护，这些软件由核心开发人员开发。 客户端使用多种编程语言构建，包括 Go、Rust、Java 和 C#，软件由“节点”运行——运行客户端软件以维护以太坊区块链历史的计算机。 所有关于做什么以及是否实施升级的决定都将由开发人员、ETH 持有者以及在以太坊上构建应用程序或在区块链上列出现实世界资产的人达成共识。 任何计划和代码都会在程序员的存储库 GitHub 上实时发布。 核心开发人员每两周讨论一次可能的升级、pandas 或其他方式。 从理论上讲，任何在这些软件上进行开发的人都可以成为核心开发人员。

这创造了一个多元化的开发者群体。 有些人受雇于 ConsenSys 等公司，这是一家总部位于布鲁克林的区块链软件公司，由 Joe Lubin 创立，他是 Vitalik 于 2014 年发布白皮书后帮助推出以太坊的少数人之一。有些人受雇于以太坊基金会，这是一个非营利组织2014 年在瑞士楚格州，其收入来自出售 ETH。 其余的是爱好者，他们因为持有代币而被激励帮助以太坊解决问题。 至少有 30 个城市的 122 名开发人员一直致力于联合软件开发。

以太坊不是一家公司，虽然作为创始人具有影响力和重要性，但 Vitalik 并不是其董事长。 以太坊是开源的，就像免费操作系统 Linux 和网络浏览器 Firefox 一样——但开发人员可以用 ETH 押注以太坊，这为他们提供了参与维护网络的动力。 治理真正去中心化的程度尚不清楚。 Vitalik 在最近接受经济学博主 Noah Smith 的采访时表示，在 2015 年项目开始时，他做了很多研究，思考以太坊应该是什么，并编写了很多代码来实现它。 他表示，到 2020 年，他可能会完成 1/3 的研究工作，很少编写代码，主要是“高级理论化”。 但在过去的两年里，他曾表示，即使是高水平的理论工作也“慢慢地但真的离我而去”。

要想像合并一样实现升级，需要利益相关者之间有足够的共识。 所有主要客户都必须同意编写一个软件，足够多的节点必须升级他们的软件，所有构建在区块链上的现实世界应用程序——就像银行账户中美元支持的稳定币——必须接受新的合并链是唯一维护其资产状态的区块链。 实时观看合并会让人感觉不真实，就好像《经济学人》开始直播其编辑会议，但也允许订阅者委托文章和选择封面。

当然，并非所有利益相关者都支持合并。 矿工们已经在硬件上投入了高达 50 亿美元来运行 PoW 共识机制。 9 月 15 日左右，硬件将停止为他们赚取很多回报。 PoW 维护区块链安全的方式是通过激励数百或数千台计算机来解决数学难题。 找到答案的计算机首先提示其他矿工，如果他们确认结果，找到答案的矿工更新区块链并获得报酬。 因此，对于可爱的、新鲜铸造的 ETH，拥有大量图形是值得的。

PoS 通过加密货币持有者之间的投票来决定区块链的状态更新。 投票权和奖励份额取决于验证者抵押的 ETH 数量。 如果质押者行为不当，例如打包错误的交易，他们的质押可能会被销毁。 因此，9月15日，拥有大量显卡的优势将不复存在，转而持有ETH将是有利的。

矿工可以尝试抵制延迟合并，但大多数节点赞成升级。 根据跟踪以太坊活动的网站 ethernode.org 的数据，大约 75% 的节点已经升级了它们的软件并准备合并。 另一种选择是“分叉”区块链，仍然通过运行旧软件并希望有足够多的其他节点做同样的事情，以便旧版本的区块链将继续运行。 对 2016 年黑客攻击的分歧导致以太坊分裂成两条链：以太坊（主导链）和“以太坊经典”（较小的链）。

以太坊基金会的 Justin Drake 说，对于这个分叉，“通常以太坊中至少有一个矿工决定继续使用 PoW 挖矿”，这几乎意味着会有这样一个矿工。 问题是有多少矿工在坚持，又有多少人想转型。 曾在2016年支持以太坊经典分叉的Chandler Guo（译者：包二爷）现在打算用名为“ethw”的PoW代币组织矿工。 “我分叉过一次以太坊，我还会分叉一次！” 他说。 虽然矿工有理由继续以旧方式挖矿，但尝试分叉链条可能没有太多经济效益。 只有当代币的价值值得时，开采 ethw 才有意义。 而且，没有 DeFi 应用程序、稳定币和开发人员的以太坊版本可能不值得。

稳定币运营商 Circle 等机构支持新的共识机制，而不是任何分叉。 “该计划是完全且仅支持合并后的以太坊 PoS 链，”该公司在 8 月 9 日的一份声明中表示。 钱包运营商和交易所也支持以太坊 PoS 链。

这些动态揭示了以太坊内在的权力平衡。 开发人员不能进行每个人都讨厌的升级，因为这样做只会导致混乱的分叉； 当每个人都支持时，矿工无法抗拒升级。 而在以太坊上运行应用程序的运营商，例如 Circle，可以帮助解决两个阵营之间的分歧。 这与传统技术平台有很大不同。 Apple 可以推出 iPhone 用户和应用程序开发人员不喜欢的更新，而且除了完全放弃 iPhone 之外，这两个群体几乎无能为力。 没有“分叉”的 iPhone。

德雷克承认，以太坊达成共识的方式是一个“有些混乱和临时的过程”。 但如果一切顺利，将会有巨大的好处。 由于在以太坊上挖矿的人分布在世界各地，其对能源需求减少的影响将在一夜之间蔓延到各地。 几乎一半的节点在美国； 大约十分之一在德国。 其他国家，如新加坡、英国和芬兰，不到 5%。 但在一些像新加坡这样采矿业很普遍的小国，能源价格可能会下跌。

升级还将减少对挖矿专用硬件的需求。 芯片制造商 Nvidia 为游戏制作的显卡也可以用来挖 ETH。 从 5 月到 7 月，其芯片收入与前三个月相比下降了一半，原因是一些“即将合并”的传闻。 在 eBay 上，二手芯片的价格暴跌。

由于以太坊网络将不再需要那么多的能源和硬件来维护，验证交易的奖励也将减少。 “PoW 用来换取奖励的稀缺资源是算力。 这是非常昂贵的，因为你必须支付电费和所有硬件开销，”德雷克说。 PoS 的稀缺资源是数字货币。 “所以PoS的维护开销基本上就是它发币的机会成本，大概只有3%到4%。” 因此，合并后的以太坊将向 stakers 支付之前支付给矿工的 10%，以验证每个区块。 %。

可能是由于货币制度的变化，自 7 月中旬合并成立以来，ETH 的价格已经上涨。 即使比特币和其他加密代币横盘整理，以太坊仍上涨了 50%。 以太坊的支持者认为，合并成功可以成为“超越”其他代币的基础，ETH的市值将首次超越BTC。 目前，ETH 的价值约为其竞争对手 (BTC) 的一半，接近 2017 年以来的最高份额。

另一大好处是安全性。 现在（译者注：指PoW Ethereum），如果要控制比特币或以太坊区块链，攻击者需要总算力的51%。 此次攻击的成本可粗略估计为 50 亿至 100 亿美元。 攻击 PoS 区块链需要购买或质押所有代币的一半，耗资约 200 亿美元。

有人认为这些好处的代价是权力中心化，因为在 PoS 机制下，拥有大份额的持有者将获得更多的奖励，进一步增加他们持有的代币。 但区块链软件公司 ConsenSys 的 Ben Edgington 表示，这种说法完全是错误的。 虽然小额权益的收益低于大额权益，但随着时间的推移，它们将持有相同比例的总质押代币，这意味着它们的相对权力不会增加。 而且PoW还可以通过搭建大型挖矿配置来扩大收益，效率更高。 “没有人可以建立一个有竞争力的家庭挖矿配置，”Edgington 说。

另一个风险是向共识机制的过渡可能会以破坏公众支持的方式失败。 作为以太坊的联合创始人，鲁宾非常冷静。 他说，“我们做了很多测试，我认为以太坊区块链的元素可以顺利融合。” 爱丁顿认为，机制过渡中唯一可能缺失的环节是更广泛的社区（参与）。 由于安装新组件的复杂性，一些参与者可能会因需要掌握新的工作方式而迷失方向。 但他说，只有当超过 40% 的参与者流失时，问题才会出现，这不太可能发生。 但是，在区块链上运行的应用程序，例如交易所，可能会遇到一些问题。 例如，重要的 DeFi 应用和借贷平台 Aave 正准备在合并期间停止 ETH 交易。

如果一切顺利，合并将是朝着功能更强大的以太坊技术方向迈出的一步。 许多在区块链上运行的金融应用程序非常高效，部分原因是它们使金融系统功能自动化。 智能合约在交易所自动匹配买卖双方或借款人和还款人。 一份 IMF 报告发现，DeFi 应用产生的金融中介边际成本约为富国银行的 1/3，新兴市场银行的 1/5。 但用户效率受到以太坊区块链的缓慢和成本的阻碍。 在网络繁忙时期，记录交易的成本（称为“汽油费”）可能会攀升至每笔交易 100 美元。

组合升级更旨在提高可扩展性和效率。 在今年 7 月的以太坊巴黎大会上，Vitalik 开玩笑说，以太坊的道路是先“merge（合并）”，然后是“surge”、“verge”、“purge”和“splurge”。 Surge是计划清单上的下一步，它指的是“分片（sharding）”，也就是将数据库拆分成片来分散负载。 这允许以太坊处理更多交易并降低使用它的费用。 “今天的以太坊每秒可以处理 15 到 20 笔交易。 未来的以太坊……将能够每秒处理 100,000 笔交易，”Vitalik 宣称。

边缘阶段将实施一种称为“Verkle 树”的新型数学证明，并使“无状态客户端”成为可能。 这意味着某人可以通过运行软件来操作节点，而无需存储区块链的完整“状态”，这是一个巨大的数据量。 清除阶段将从区块链历史中删除旧数据。 挥霍是“其他所有有趣的东西”阶段，它可能是 Vitalik 和加密货币负责人喜欢的东西。 成功的合并是实现这些变化的第一步。 它将证明这个去中心化的团队可以做冒险的、有争议的重要事情。 是时候看看他们是否能做到了。