不久后，当前的以太坊主网将与信标链合并。这标志着以太坊 PoW 的结束，以及向 PoS 的全面过渡。合并为包括分片在内的未来扩展升级奠定了基础，使以太坊的能源消耗减少约 99.95%。
合并是什么？什么时候进行？
在 2022 年 Q3 或 Q4 ，合并将如期而至。
合并代表了以太坊的现有执行层（我们今天使用的主网）与其新的 PoS 共识层信标链的结合。这可消除对能源密集型采矿的需求，并使用质押的 ETH 来保护网络。实现以太坊愿景的令人兴奋的一步——更高的可扩展性、安全性和可持续性。
最初，信标链与主网是分开的。以太坊主网——包括所有账户、余额、智能合约和区块链状态——继续受到 PoW 的保护，而信标链使用 PoS 并行运行。即将到来的合并是这两个系统最终结合在一起的时候，PoW 将永久地被 PoS 所取代。
让我们做一个类比：以太坊是一艘尚未准备好进行星际航行的宇宙飞船。通过信标链，社区构建了一个新引擎和一个坚固的外壳。在经大量测试后，将新引擎热交换放入船体，把新的、更高效的引擎合并到现有的飞船中，准备好飞向宇宙。
主网合并
PoW 从创世以来就在保护主网。这也是我们熟悉的以太坊：包含着自 2015 年 7 月开始以来的每笔交易、智能合约和余额。
纵观以太坊的历史，开发人员一直在努力准备从 PoW 过渡到 PoS。2020 年 12 月 1 日，信标链创建，此后作为独立于主网的区块链并行运行。
信标链尚未处理主网交易。相反，它通过就活跃的验证者及其账户余额达成一致，就自己的状态达成共识。经过广泛的测试，信标链达成更多共识的时间正在迅速逼近。合并后，信标链将成为所有网络数据的共识引擎，包括执行层交易和账户余额。
合并代表正式转向使用信标链作为区块生产引擎。挖矿将不再是生产有效区块的手段。PoS 验证者承担了这一角色，并将负责处理所有交易的有效性并提出区块。
历史记录并不会丢失。随着主网与信标链合并，它还将合并以太坊的整个交易历史。用户无需做任何事情。您的资金是安全的。
我需要做些什么？
合并是以太坊历史上最重要和最受期待的升级之一。尽管从长远来看，每个人都会感受到它的影响，但短期之内，一些人需要采取行动做好充分准备。
用户和持有者：
您无需采取任何措施来保护您即将合并的资金。
重点：作为 ETH 或以太坊上任何其他数字资产的用户、持有者、非节点操作的质押者，在合并之前，您不需要对您的资金或钱包做任何事情。
尽管抛弃了 PoW ，但自创世以来的整个历史在过渡到 PoS 后仍然完好无损。合并之前您钱包中的任何资金在合并之后仍然可以使用。您无需执行任何升级操作。
在临近合并时，您应该高度警惕在此过渡期间试图利用用户的骗局。不要将您的 ETH 发送到任何地方以试图“升级到 ETH2”。没有“ETH2”代币，您无需再做任何事情来保证您的资金安全。
节点运营商和 dapp 开发人员：
质押节点运营商和提供者
如果您是运行自己的节点设置的质押者或节点基础设施提供商，则需要注意以下事项：
主要行动项目包括：
同时运行共识层客户端和执行层客户端；合并之后，获取执行数据的第三方端点将不可用。
使用共享的 JWT 对执行层和共识层客户端进行身份验证，以便它们可以安全地通信。
设置一个费用接收地址以接收您赚取的交易费用。
未完成上述项目的前两项将导致您的节点在合并后被视为“离线”，必须两个层都进行同步和验证。
不设置费用接收地址仍然可以让你的验证人像往常一样行事，但你会错过费用以及你在验证人提议的区块中获得的 MEV。
非验证节点运营商和基础设施提供商
如果您正在运行一个非验证者的以太坊节点，那么合并带来的最重要的变化是要求为执行层和共识层运行客户端。
您可能已经在运行一个执行层客户端，例如 Geth、Erigon、Besu 或 Nethermind。
合并之前，执行层客户端足以接收、正确验证和广播区块。合并之后，包含在执行负载中的交易的有效性也将取决于它包含在其中的“共识块”的有效性。
因此，合并之后的完整以太坊节点需要执行层客户端和共识层客户端。这两个客户端使用新引擎 API 一起工作。引擎 API 需要使用 JWT 进行身份验证。
主要行动项目包括：
除执行层客户端外，安装共识层客户端。
使用共享的 JWT 密钥对执行和共识客户端进行身份验证，以便它们可以安全地相互通信。
未完成上述项目的前两项将导致您的节点在合并后被视为“离线”，必须两个层都进行同步和验证。
Dapp 和智能合约开发人员
合并的设计目的是让智能合约及 dapp 开发人员受的影响最小，但开发人员也需注意一些小事。
合并带来了对共识的更改，其中还包括与以下相关的更改：
块结构
时隙/块时序
操作码更改
链上随机性的来源
安全头和最终块的概念
合并在什么时候进行？
合并预计将在 2022 年第三季度或第四季度完成。客户端开发人员目前正在努力争取 2022 年 9 月 19 日的软截止日期，但这可能会根据 8 月中旬最终测试网合并（Goerli）的成功而改变，继续以可预测的方式对客户端进行改进，并继续对现有采矿者进行混合采矿。每个人都在努力尽快交付。
合并后
这将标志着以太坊工作量证明的结束，并开启一个更可持续、更环保的以太坊时代。
这也将为在工作量证明下不可能实现的进一步可扩展性升级奠定基础，使以太坊更接近实现其以太坊愿景中概述的全面、安全和可持续性。
关于合并的误解
误解：“运行一个节点需要质押 32 ETH ”
任何人都可以自由同步自己的以太坊自我验证副本，即运行一个节点，不需要ETH，合并前、合并后都不需要。「质押32 ETH」其实是对出块节点的要求。
以太坊节点有两种类型：出块节点和非出块节点。
出块节点只是以太坊上所有节点的一小部分，包括 PoW 下的挖矿节点和 PoS 下的验证节点。这类出块节点需要投入经济资源以换取出块后的奖励。
除了要具有 1-2 TB 可用存储空间和互联网连接的消费级计算机之外，网络上的其他节点（即大多数节点）不需要提供任何经济资源。这些节点不出块，但它们仍然为保护网络发挥关键作用——监听新区块并根据网络共识规则验证新区块的有效性，监督所有出块者承担责任。如果该区块有效，这些节点负责将有效信息广播至网络。如果该区块因任何原因无效，节点软件将忽略它并停止广播。
在任一共识机制（PoW 或 PoS）下，任何人都可以运行非出块节点。如果有能力，以太坊官方强烈建议所有用户运行一个节点，因为这对以太坊的去中心化非常有价值，并且可以为任何运行非出块节点的个人带来额外好处——例如提高安全性、隐私性和抗审查性。
误解：“合并将降低 Gas 费”
合并是共识机制的改变，不是网络容量的扩大，不会降低 Gas 费用。
Gas 费是网络需求相对于网络容量的产物。合并后的以太坊不再使用 PoW 共识，过渡到 PoS 共识后不会显著改变任何直接影响网络容量或吞吐量的参数。
根据以 Rollup 扩容技术为中心的路线图，以太坊倡导集中在 Layer2 网络中扩展用户的活动，同时使 Layer1 主网成为安全的去中心化结算层。Layer2 对汇总数据的存储进行了优化，以帮助汇总交易成倍地降低。向 PoS 共识过渡是实现这一目标的关键前提。
误解：“合并后交易会明显加快”
尽管存在一些细微变化，但 Layer1 的交易速度将基本保持不变。
交易的「速度」可以通过几种方式来衡量，包括交易包含在一个块中的时间和完成确认的时间。这两种变化在合并后略有变化，但不会以用户会注意到的方式变化。
在出块速度方面，从历史上看，PoW机制下是大约每13.3秒就有一个新的区块产生。在信标链上，每12 秒恰好出现一次slots（12秒的时隙），每个slots都是验证者出块的机会。大多数slots都有块产出，但不一定全部都有（即验证器离线）。PoS机制下的区块生成频率将比PoW多约10%。「这是一个相当微不足道的变化，用户不太可能注意到。」
而在确认交易时，PoS共识引入了以前不存在的交易最终性概念。在PoW共识下，为确认交易而挖掘每个区块时，逆转区块的能力会成倍增加，但它永远不会完全达到零。在PoS共识下，确认区块被捆绑进了验证者的epoch中（投票时段，6.4分钟的时间跨度，包含32次出块机会即32 slots）。当一个epoch结束时，验证者投票来决定是否认为该epoch「合理」。如果验证者同意证明 epoch 的合理性，它将在下一个epoch中完成确认。撤销最终交易在经济上是不可行的，因为它需要获得并销毁超过1/3的质押ETH。
在PoW共识下，许多Dapp 的运行需要大量的区块来确认交易，这些确认所花费的时间与PoS共识下最终确认的费时相当。因此，确认工作可以提供额外的安全保证，但不会显著加快交易速度。
误解：“合并一完成就可撤回质押的ETH”
这次的合并升级尚未启用对质押ETH的提款，以太坊的上海升级将启用提款。
质押的ETH、迄今为止的质押奖励以及合并后新发行的ETH 仍将锁定在信标链上，无法退出。上海升级规划了提款功能，这是继以太坊合并后的下一次重大升级。这意味着新发行的ETH虽然在信标链上积累，但在合并后至少会在6-12 个月内保持锁定，无法流动。
误解：“上海升级前，验证者无法获得可流动的ETH奖励”
小费和 MEV 将记入验证者控制的主网账户，立即可用。
需要知道的是，共识层发行的ETH是对为共识做出贡献的验证者的奖励，信标链代表了新发行的ETH。验证者有一个唯一的地址来保存其质押的ETH和质押奖励，这部分ETH会一直锁定到「上海升级」。
而执行层（当前的以太坊主网）上的ETH与共识层是分开计算的。当用户在以太坊主网上执行交易时，必须以ETH支付Gas费，包括给验证者的小费。这个ETH已经在执行层，不是由信标链协议新发行的，因此可以立即提供给验证者（注意，验证者要给Fee Recipient客户端软件提供正确的地址）。
误解：“启用提款后，质押者可立即退出”
出于安全原因，验证者退出的速率将受到限制。
“上海升级”启用提款后，会激励所有验证者将其质押余额提取到32 ETH以上，因为这些资金不会增加收益，否则会被锁定。APR（由质押的ETH总量决定）激励可能会导致验证者退出，以收回他们的全部余额；验证者也可能会把他们的奖励进行再质押，以赚取更多收益。
这里有一个重要的警告——完整的验证者退出时会受协议的速率限制，每个epoch只能退出6个验证者（即6.4分钟的退出时间，因此每天有1350 个验证者可退出，或者说，超过1000万ETH的质押量下，每天只有约 43200 ETH 可退出）。
为什么要限制速率？一来，速率限制会根据质押的ETH总量进行调整，以防止大量资金外流。另外，它可以防止潜在的攻击者使用他们的质押进行“罚没攻击”——在协议执行罚没的同一时期退出他们的全部质押余额。
可见，以太坊故意将APR设置为动态调整模式，这就允许利益相关者根据市场来决定他们愿意为保护网络付出多少。启用提款后，如果速率过低，验证者将以协议限制的速率退出，这就会导致所有留下来的验证者的APR提高，此时，新的质押者会被吸引，或者退出的质押者会回归。
误解：“合并后质押APR预计会增加三倍”
根据最新的估计预测，以太坊合并后，质押 APR 增长接近 50%，而非 200% 。
质押者的APR在合并后的确会增加，但想了解具体增加多少，就要弄清APR增长来自何处。
增长并不来自ETH发行量的增加，相反，以太坊合并后，ETH的发行量会减少约 90%。增长事实上来自于网络交易费用的重新分配，这些费用将开始流向验证者，而非过去的矿工。
当验证者出块时，网络费用是一个独立的收入来源。可以想象，验证者收到的费用金额与他们出块当时网络的活动成正比。活跃在网络上的用户支付的费用越多，验证者收到的费用就越多。
从最近的以太坊区块链活动来看，目前支付的所有 Gas 费中，约有10% 以小费的形式支付给矿工，其余的则被销毁。预测数据比这个百分比要高得多，并且是在网络使用率处于历史最高水平时计算的。将10%的数字推断为近期网络活动的平均值，预估质押的APR将增加到约7%，比基本发行APR（截至2022年6月）高出约 50%。
误解：“合并将导致以太坊网络停机”
合并升级旨在以零停机时间过渡到权益证明（PoS）共识。
以太坊开发者已经投入了大量的工作来确保向PoS共识过渡时不会破坏网络或伤害用户。
就像在飞行途中为火箭飞船更换引擎，以太坊合并被设计为在切换期间无需暂停任何操作即可执行。合并将由终端总难度 （TTD）触发，这是对构建链的总算力的累积衡量。当时机成熟并满足这一标准时，区块将从一个使用PoW共识构建的区块过渡到通过PoS共识构建的区块中。
8月12日，以太坊联合创始人Vitalik Buterin 在推特上提示，网络的终端总难度已设置为58750000000000000000000。这意味着，以太坊 PoW 网络现在有大致固定数量的哈希可供矿工挖掘。在这个终端总难度触发了合并后，PoW制下的矿工将退出以太坊的舞台，PoS制下的验证者将接手网络的出块工作。
“Eth2”这名字怎么了？
当我们接近 The Merge 时，“Eth2”一词已被弃用。
将“Eth1”和“Eth2”合并为一条链后，将不再有两个截然不同的以太坊网络，只会存在以太坊。
为了减少混淆，社区更新了这些术语：
“Eth1”现在是“执行层”，负责处理事务和执行。
“Eth2”现在是“共识层”，负责处理 PoS 共识。
这些术语更新仅更改命名约定；这不会改变以太坊的目标或路线图。
升级之间的关系
以太坊升级都相互关联，让我们回顾一下合并与其他升级的关系。
合并和信标链
合并代表了信标链作为当前主网执行层的新共识层的正式采用。一旦合并发生，验证者将被分配至保护以太坊主网，并且基于 PoW 的挖矿将不再是区块生产的有效手段。
相反，区块将通过验证已抵押 ETH 并获得参与共识的权利的节点来提出。这些升级为未来的可扩展性升级（包括分片）奠定了基础。
合并和上海升级
为了简化并最大限度地关注成功过渡到 PoS ，合并不包括某些预期的功能，例如提取质押 ETH 的能力。上海升级计划在合并之后进行，这将使质押者能够退出。
合并和分片
最初，计划在合并之前进行分片以解决可扩展性问题。然而，随着L2的蓬勃发展，过渡到PoS成为了优先事项。
鉴于 L2 在扩展交易执行方面的兴起和成功，分片计划已转向寻找最佳方式来分配存储来自汇总合约的压缩调用数据的负担，从而实现网络容量的指数增长。 如果不首先过渡到 PoS，这是不可能的。
