對話以太坊基金會研究員：合併對以太坊的意義

經過多年的研究、開發和測試，Ethereum 將在未來幾個月從工作證明過渡到權益證明。與動用計算資源處理交易的「礦工」不同，「驗證者」將鎖定或質押他們在網路中的資產，以換取 ETH 獎勵。這樣不僅提高了安全性，也大大降低了去中心化網路對於環境的影響。

Danny Ryan 是 Ethereum 基金會的研究員，負責協調此次網路升級。本次升級是升級計劃的重要一步，也就是 Ethereum2.0，旨在建立更安全、更具可持續性和可擴展性的網路。

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Ryan 今天就合併與我們進行探討，在第一部分當中他解釋了暫時將安全性和可持續性置於可擴展性之上的原因、此次升級將如何促進流動性質押並帶來新的參與者，以及 Ethereum 為何不進行停機操作。

在第二部分，他談到了用戶在後續升級中希望看到的功能、鏈上投票是否可以用於未來的升級決策，以及為什麼影子分叉（shadow fork）是未來的發展方向。

安全性與可持續性

FUTURE：合併的目的是什麼？

DANNY RYAN：大致來說，我們想在未來幾年內幫助 Ethereum 變得更安全、可持續、可擴展，並同時保持其去中心化的特性。

在工作證明還是權益證明哪個更為安全的問題上，人們一直爭論不休。但在我們了解了多方面要素之後發現，一般情況下 Ethereum 社區和研究人員都認為權益證明比工作證明更安全。

對於可持續性來說，工作證明所需要耗費的能源要遠遠大於權益證明。所以說，在採用了權益證明之後，能源消耗可以下降約 99%，幅度相當可觀。

如果 Ethereum 還使用工作證明，並且 ETH 價格翻倍的話，Ethereum 平台上的挖礦節點數量最終也會翻倍。而如果採用權益證明的話，那麼就算 ETH 的價格翻倍，網路上節點數量的動態平衡則不會發生多少改變並沒有真正改變。網路上的節點數量可能非常龐大，但其能源消耗卻能大幅下降。

「我們尚且沒能通過合併改善 Ethereum 的可擴展性，不過我們的確為其奠定了基礎。」

Ethereum 白皮書上顯示，「在未來，Ethereum 很可能會轉而採用權益證明來確保其安全性，從而將發行要求降低到每年 0 到 0.05 倍之間。」不過你剛剛不僅提到了安全性，還提到了可持續性，它是何時變得和安全性同等重要了的呢？

我不清楚白皮書中是否談到了這一點，但在一些早期的 Ethereum.org 部落格文章中，甚至是在世界範圍內（大約 13、14 年左右），資產價格和工作證明所消耗能源之間的線性關係也廣為人知。我想說的是，當 Ethereum 社區開始納入非 Crypto 貨幣原生參與者之後，特別是在藝術和 NFT 領域，能耗就成為了人們關注的焦點，因為 ETH 價格的增加會增加總的挖礦能耗。雖然這樣一來我們可以有更加多樣的社區，但這其中所耗費的能源我們也必須要關注，因為這會極大的影響 Ethereum 的可持續性。

可擴展性

很多人已經開始期待合併所能帶來的長遠好處，比如更低的費用、更少的擁堵等等。不過，合併最基本的工作應該是......

那肯定是可擴展性，而且雖然合併不能直接改善 Ethereum 的可擴展性，但確實能為其做好鋪墊。

那麼既然現在 Ethereum 剛開始採用權益證明，而且在升級前還沒有分片，可擴展性目前來看情況如何呢？

坦率地說，合併後區塊時間將由平均 13.5 秒下降至 12 秒，但 Gas 費限制將保持不變。因此，在合併發生時可擴展性將增加 10%，接不接受就見仁見智了。

雖然這並不是我們所想象的那種可擴展性，但可擴展的、更複雜的、能達成更多共識的共識機制實際上很難在工作證明中構建。之前有人曾嘗試用工作證明協議完成分片等事項，不過最終都只是在工作證明的外衣下模擬權益證明。所以我想說，權益證明是未來可擴展性升級的一個必要基礎。

此外，還有一條與 Merge 平行、利用 L2 Rollup 的可擴展性路徑。同時，人們也開始採用一些在線路徑，它們可以在不改變現有 Ethereum 的情況下提供 10-100 倍的可擴展性，而未來 L1 的可擴展性升級將對此進行補充、發展。因此，在 L1 我們的目標是提升安全性和可持續性，那麼通過 L2 的建設我們就可以獲得可擴展性。日後，我們還可以不斷擴容 L1 以作補充（參見我們談話的第二部分）。

如果你依靠 L2 解決方案來實現一定程度的可擴展性，那麼在安全性上應該有什麼樣的考慮呢？

首先，構建安全性低的 L2 的確不是什麼難事。我們認為，最通用的安全結構是這些 RollupーーOptimistic 和零知識（ZK）。其中一個關鍵組件是在鏈上發布交易數據或某種狀態轉換數據和某些 ZK 構造ーー因此可以利用鏈的數據可用性，而這確實限制了最終的可擴展性。

有時人們看到這一點就會說，「那我們就不這樣做了，可以只構建一個 Rollup 但不發布數據，而且我們可以做側邊構建。」於是，一時間，人們有可能為了更高的可擴展性而減少 L2 架構的搭建。所以說，在 L2 的問題上，安全性與可擴展性之間的關係很難權衡：如果你搭建了一個架構完整的 L2，那麼其安全性肯定有所保障；但如果你為了走捷徑搭建了一個 L2 Rollup，那麼其也會面臨大量的安全問題。

我認為消費者很難分清各 L2 之間的不同，也很難看出其中一個要比另一個安全許多倍，尤其是在語言不明確且很難看清實際情況的時候。L2Beat作為獨立的第三方，致力於將這些資訊收集起來，以便我們能夠更好地理解這裡涉及的各種權衡。但儘管如此，真實情況也可能與他們所描述的並不一致。

至於複雜性，L1 在可能引入的 bug 類型、軟體的複雜性等方面有一定的風險。在搭建 L2 的過程中，你引入了衍生系統，那麼不可避免它也會存在一系列安全風險，並且複雜程度也會有所增加。

不僅如此，我們還需要保證這些 L2 衍生系統在日後可以進行升級，並不斷強化其功能集，而在這個過程中也會有相應的潛在安全風險。那麼具體來說，我們都可以有哪些升級模式呢？由三人簽署還是由 DAO 批准？這樣做安全嗎？它是可以立即升級，還是需要一年的準備時間？這其中將包含許多的設計方案，而理論上完美的 L2 應繼承 Ethereum 的安全性。

「我相信未來各類驗證者將比礦工多一個數量級，而這必然是件好事。」

MEV、流動性質押與發展中的 Ethereum 生態系統

在你看來，我們在向權益證明轉變，並隨著合併對基礎設施和激勵措施做出調整的過程當中，會有哪些新的參與者或項目類型出現呢？

在參與者方面，肯定會有更多的驗證者進來和礦工離開。我相信未來各類驗證者將比礦工多一個數量級，而這必然是件好事。

同時，在過去幾年中，MEV（礦工可提取價值或最大可提取價值）領域也出現了一些不同的參與者，不過他們並不是合併所帶來的。其中一部分參與者專門研究區塊搜尋，並試圖找到區塊的最佳配置。一些仲介機構正將搜尋工具組合入區塊當中，然後出售給礦工或驗證者。

目前看來，許多參與者都加入了 MEV 的架構當中，在高風險中獲取收益。，不過，我們也可以在 L1 層進行一些操作，從而讓整個 MEV 架構更加安全。

衍生品的質押非常有趣，也有很多不同的方式，不過都包含一定的風險因素，無論是他人為你質押還是你自行質押。而對於底層的質押資產，你可以將其用於交易，或將其帶入智能合約或 DeFi 等領域。

我知道LIDO是這類平台當中最有名的那個，而其他此類平台也在不斷湧現。相應的，許多參與者也都加入了進來——DeFi 參與者、

DAO、財團等等，都來到了這個有趣的領域。

目前有一些關於 LIDO 的討論，它代表用戶將大量 ETH 質押在信標鏈上，那麼這種做法是否能最大程度的有利於去中心化網路呢？

我寫了一篇文章，叫做《流動性質押衍生品的風險分析》，其中我也提到了 LIDO。有些人認為，人們可以找到避免中心化問題的建設方式，不讓單一營運商掌握某些關鍵閾值。但我卻認為，情況並非如此，我們將遇到許多實質性的風險。而且，由於衍生品自身的性質，我們對這些風險的認識不盡相同。因此，市場行為有可能會超過這些閾值。

因此，對於質押衍生品、DAO，或控制者來說，最有利的做法應該是保持在閾值以下，從而避免超過閾值對協議及用戶所造成的風險。不過對於用戶來說，這可能並不符合他們的最大利益，儘管參與高流動性衍生品的質押尤其好處，但其風險最終有可能會超過這些好處。所以我的主張是，我們可以忽略風險而更多的去關注利益，這樣市場也會變得更明智。

在我看來，一部分安全收益將包括提升去中心化水平，這是因為參與變得更加容易——你不僅可以通過質押參與，還可以通過非區塊生產節點來參與。那麼具體來說，有多少安全收益是來自於用戶參與度的提高，又有多少是歸因於其他因素？

首先，去中心化可能會有所提升，因為相較於工作證明，權益證明所需要的抵押品更易獲得，人們完全可以在開放市場上購買 ETH。因此，在獲得資本方面，各類參與者都具備相同的優勢。而在工作證明中，所需的資本是高度專業化的機器組件，如 ASIC 或 GPU。

簡而言之，去中心化的提升都應歸因於新的 Crypto 經濟資本類型——在促進公平的同時弱化了規模經濟。

在實際情況中，協議的構建方式與我的一些主張如出一轍：在工作證明中，獎勵非常明確，只要我們做得好就能掙到錢；即便受到攻擊，也不會有太大損失。而在權益證明中，同樣，做得好也能掙到錢。但如果做得不好，就會損失一部分錢；甚至，如果我們創建了數據重組或兩個不同的鏈，那麼就可能蒙受大額的損失，而這完全取決於我們被檢測到的程度。

我們可以銷毀協議中被質押的 ETH 資產，這有點類似於：在區塊鏈遭到攻擊時，我們不能銷毀它的礦場，但可以銷毀被質押的 ETH。我們不僅可以得到獎勵，還可以有懲罰，所以被質押資本的安全係數可能會很高。

與此同時，去中心化、所需資產的獲取權限、規模經濟的減少，也是非常有利的因素。

「Ethereum 每天都有很多事情發生，我們相信它會不斷向好發展。」

同步升級

升級的過程並沒有影響到交易的正常進行，Ethereum.org 也指出：「Ethereum 沒有停機。」為什麼要這樣做呢？為什麼不直接用一天的時間，提前發送通知，然後進行升級呢？

首先，這樣做並不會降低升級的複雜程度，在那一天結束時，我們依然需要做非常多的協調工作，而且我們需要不止一天的時間。

如果你真的想這樣做——停機讓每個人都升級他們的節點，然後再重新啟動，那我們至少需要三天的時間，甚至是一個星期。即便你給了大家準備的時間，那也得兩三天的時間才能完成，一天是肯定不夠的。

問題在於：一旦停機，很多問題也會出現，比如 DeFi 參與者肯定會感到非常氣憤。Ethereum 是一個運作良好的系統，每天都有很多事情發生，我們有理由相信它會持續向好發展。

如果不同步升級的話，其複雜性可能會降低 20%，但是考慮到停機三天所將造成的損失，我們就不值得這樣做了。而且，我們對於同步升級有非常明確的方法，只要不發生大規模的礦工攻擊，其複雜程度也不會增加多少。

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