2022年幣圈最大的事應該就是以太坊2.0的升級，目前大合並已經在9月15日完成了。
關於這個升級是眾說紛紜，好多剛入門的小夥伴問小君，是不是要入手ETH2幣了，小君的腦袋有很多個問號。
還有說法是今年的The Merge之後，以太坊已經完全升級成功了。
其實這些概念並不完整，但一句兩句也說不清楚，因此小君準備了一篇以太坊2.0知識懶人包，我們一起來了解：
- 以太坊2.0是什麼
- 信標鏈、分片和合併是什麼
- 升級有什麼好處，升級後以太坊幣價能漲嗎
什麼是以太坊2.0？
以太坊2.0，也就是以太坊升級，分成三個階段：
第一階段：Beacon Chain，現在已經運行兩年，第二階段，大合並The Merge，在2022年9月15日完成，最後一個階段就是分片Sharding，預計在2023~2024年完成。
那麼以太坊為什麼要升級？
我們現在用的以太坊網絡，比特幣網絡都是layer1的網絡，也就是基礎的區塊鏈，區塊是一個一個順序產生，每次交易都需要所有節點的驗證，處理速度是相當慢的。
目前以太坊主網每秒大概處理15~30個交易，而幣圈人士這麼多，不停有交易者、使用者、創建者在使用主網，就造成了嚴重的堵塞，想要快速成交就不得不提高手續費吸引礦工優先處理交易，也就是以太坊常被人詬病的gas fee費用太高。
這就好像我們開車上班，路況好的話只需要20分鐘就能到公司，花10塊的油費，但如果今天突然有明星駕到，粉絲追星造成了道路擁擠 ，同樣的車程要花2小時才能通過，而且塞車的時候很費油，又很不環保。
以太坊如果想要在區塊鏈世界持續保持競爭力，就必須要解決擁堵，高能耗及gas fee高的問題，否則現在這幫虎視眈眈的公鏈既便宜、不堵塞還環保，遲早會超過以太坊。
這也是為什麼以太坊需要從1.0升級到2.0的原因。
有的人說，頭痛醫頭腳痛醫腳，既然以太坊容量不夠，那擴大區塊的容量不就行了。
可偏偏「Blockchain Triemma」就是讓問題沒那麼簡單。。。
假設我們擴大區塊就會需要更大的電力能源，來維護主網運行。
目前運行一個以太坊的節點，至少需要存儲800G的數據，一般的「礦工」是做不到的，只有擁有「礦場」才可以。如果擴大區塊，只有擁有大礦機的大機構才有資格做這個「礦工」，其實無形中就會更中心化。
而且如果區塊擴大，安全性也會存疑。
這就是區塊鏈世界的「困難三角」Blockchain Triemma，想要大力發展去中心化和延展性，驗證節點就會發散式成長，中間的漏洞增加，安全性就會大打折扣。
如果想要無限擴展，又保障安全，只能由中心節點統一管理。比如我們用的傳統金融系統，很安全，但卻喪失了區塊鏈本身蓬勃發展的基礎「去中心化」。
「困難三角」的三方互相牽製，其中「一角」或「兩角」過度發展時，剩下的「一角」就會被壓製，此消彼長，魚和熊掌不可兼得。
像以太坊1.0的去中心化做得很棒，安全性極高，但延展性就不好，出現了擁堵和gas fee高的問題。
從以太網的官網上，我們可以看到，以太坊其實一直在尋找三角問題的平衡：去中心化、安全性和可拓展性。
所以我們會看到以太坊 2.0計劃通過3個階段來保證去中心化以及可拓展的同時，又足夠的安全。
那第一階段我們先弄清楚：
什麼是信標鏈（Beacon Chain）？
信標鏈是以太坊2.0的核心，引入了新的共識機制：proof of stake，PoS權益證明。這個新的共識機製，將在第二階段的合併中，取代現有的PoWpow工作量證明，並且在第三階段連結管理聯結各個分片鏈。
合併和分片我們後面再講。
The Beacon Chain在2020年12月1日上線，目的是為了保證在以太坊合併之前，驗證權益證明的共識邏輯是健全並且可持續的。在合併之前，信標鏈和以太坊鏈同時運行，互不影響，是兩條獨立的公鏈。
可以這麼理解，信標鏈就是我們在上線新系統之前，做的一場測試系統。他會獨立運行2年，中間會按照上線後的預想，採取PoOS代替PoOW，驗證這套邏輯是否可以滿足上線後的需求。
但信標鏈並不承載真正的以太坊業務，也不會發生提現等實際財務證明。在2020年至2022年，真正的以太坊仍是主網採用PoW來運行。
我們可以把現在的 ETH 1.0想象成一艘飛船，在它還沒有完全準備好進行星際航行的時候就啟動了，所以飛船行駛過程中總是碰到各種問題。
於是社區通過信標鏈建立了一個新的引擎，這個新引擎可以給飛船的星際航行提供足夠的動力。但由於是新引擎，所以需要先測試，確保沒有問題才可以安裝到飛船上。
圖片來源：https://ethereum.org/en/upgrades/beacon-chain/
那「PoW工作量證明」和「PoS權益證明」有什麼區別呢？
「PoW工作量證明」通過評估礦工的工作量來決定其獲得記賬的幾率，工作量越大，就越有可能獲得記賬的機會，也就有更大的概率獲得以太幣作為挖礦獎勵。
挖的礦越多，獎勵也會越多。這就像我們社畜打工，奉行多勞多得。
但這種情況下就非常依靠強大的硬體設備和電力的支援，前期需要投入不少的財力物力以及人力，進場門檻比較高，所以共識大都掌握在一些礦場主手裡，导致了规模经济，促进集中化。
這樣的模式下，產出掌握在少數人手裡，容易引發安全焦慮，如果這部分人想要「搞事」就變得非常容易，而他們並沒有鎖定資產作為抵押品，即使他們真的「搞事」也很難有什麼懲罰。
加上現在最令人詬病的是能源的消耗，大量消耗的電力對現在的氣候問題更是雪上加霜，全球現在都開始限電，省電了。
所以ETH 2.0引入了「PoS權益證明」，「質押者」將取代「礦工」來驗證和記賬，通過評估質押者持有的代幣數量和時長，來決定其獲得記賬權的幾率。
那如何成為質押者？
只需要向主網的合約發送「押金」，經過審查後，就能收到一張「電子單據」，擁有了這種「金卡」，就可以成為質押者（Stakers）參與了。目前成為出塊節點的門檻是32個ETH。
質押ETH來參與建設，獲取獎勵，類似於社畜賺到了錢，拿錢去投資，以此來錢生錢。「32個ETH」就相當於我們在銀行買理財，會有一個「50萬起投」，同樣的道理。
在信標鏈中，生成區塊的方式也與以往有所差別。我們知道在之前的以太坊主鏈上，下一個區塊是由礦工挖礦產生，但在權益證明下，下一個區塊會由共識機制隨機選擇。
這樣的模式也解決了部分關於安全的擔憂，因為任一個質押者都無法掌握，或是預測下一個區塊的走向，想要破壞也無從下手。
雖然質押者取代了礦工，但獎勵還是保留的。不過以太坊鏈同樣賞罰分明，如果質押者違反規則，在驗證的過程中有欺詐性行為，質押的ETH就會被部分，或全部銷毀。
當「押金」低於16個ETH時，就會被信標鏈移除質押者名單。這也是對主網的安全性保障。像原來的機制是無法做到的，總不能把人家的礦機硬盤一把火燒了吧。
什麼是合併（The Merge）？
合併（The Merge）就是目前的以太坊主網和信標鏈（The Beacon Chain）做一個合併，由原來的PoW「proof of work，工作量證明」，轉換為PoS「proof of stake，權益證明」，升級後節省了99.95%的能源。
主鏈和信標鏈是兩條完全獨立的鏈，在The Merge裡會「合二為一」。主鏈會採用Beacon Chain上驗證已久的PoS權益證明，而信標鏈會集成主鏈上的所有資料。l
還記得之前社區用信標鏈給飛船做的新引擎嗎？
在進行了大量的測試以後，這個新引擎已經足夠為飛船未來的星際航行保駕護航，於是就把新的、更有效的引擎合併到現在的飛船上，保證飛船在未來的星際航行中穩定運行。
圖片來源：https://ethereum.org/en/upgrades/merge/
合併後，以太坊就從原有的「PoW工作量證明」過渡到了「PoS權益證明」。
值得註意的是，合併後ETH的每日發行量會減少90%，相當於比特幣「三次減半」的效果。因此The Merge也被社群成為「三重減半Triple Halving」。
這是因為The Merge會淘汰PoW的固定區塊獎勵，變更為PoS的動態APR獎勵「質押年回報率」，原有的「礦工」會失業，新的驗證者上崗。
升級前每個區塊都帶有2個以太幣區域獎勵，產生一個新的區塊需要12.8秒，系統每天會為礦工們發行1.3萬枚ETH，年增發率為4.3%。
升級後主網會根據質押的以太幣數量，動態的調整APR，目前的「質押年回報率」約為4.7%，預計未來只有十分之一的ETH會參與質押，其餘的仍保留在各人的「荷包」裡。
所以The Merge後的年增發率約為0.4%，相當於每天發行13000 * 0.4 ÷ 4.3 = 1200枚ETH。
數據網站Ultrasound對合併後的以太坊總流通量做了預測。
他們首先分析了「EIP-1559燒幣」的數據，發行375天，以太幣燒毀250萬枚，基於POW共識發行了550萬枚，得到的流通量的年增幅為2.5%。
圖片來源：https://ultrasound.money/
而合並後，如果銷毀量同樣是250萬枚，年供應量會為負增長，轉變為 -1.6%。
圖片來源：https://ultrasound.money/
換句話說，市場上的以太幣會越來越少，這將會使以太坊的代幣經濟更為通貨緊縮。
什麼是分片（Sharding）？
分片是一種數據庫分區技術，把一整條區塊鏈分割成小的分區，一個區域就叫做一個分片，目的是為了增加可擴展性，使它們能夠每秒處理更多交易。
我們知道，區塊鏈的數據庫是一個區塊連著一個區塊，是條鏈式結構，以太坊網路的所有功能都由這條公鏈承載，每一筆交易都需要通過所有節點才能確認，效率低是必然的。
可以把以太坊想象成公路，ETH 1.0時只有一條公路，大家都塞在這條公路上行駛緩慢，ETH 2.0後分出了很多條公路，就像切片一樣，多車道並行，堵塞問題就會得到解決，同時道路暢通後，gas fee就會降低。
分片將現在鏈式結構的區塊，拆分成一片一片，每個拆分後的區域承擔專職功能，驗證節點會分散到各個分片上來處理對應的交易，分攤下來每個節點只處理網路中的一小部分交易。
雖然這樣大大的提升了以太坊區塊鏈的效率，但駭客想要攻擊主網似乎變得更容易。畢竟之前需要擊破全網大部分節點才可以篡改數據，現在只需要擊破一個區域的大部分節點就可以作惡了。
那如何解決「安全」問題，不被駭客攻擊？
以太坊2.0就為「分片」引入了「節點隨機分配」的技術。
主網中會存在一個特別的區域來生成隨機數，給其他「分片」隨機分配節點。就像是隱藏的「搖號機」，搖到你去東邊你就去東邊上工，搖到你到西邊就去西邊。
這樣一來，想幹壞事都找不到方向了，因為他無法判斷一個小分片中到底有哪些節點，也就很難確定攻擊的對象，安全問題就解決了。
以太坊升級2.0之後有哪些優缺點？
以太網主網畢竟已經運行這麼久了，大家都很擔心，升級之後真的能比原來更好嗎？
優點
- 節能
這個毋庸置疑了，運作機製變為POS後，不再需要硬件顯卡，以太坊官網都標註出，可以節省99.95%的能源。
- 更容易擴展
之前的以太坊交易速度是1秒鐘最多處理30個交易，帶來了擁堵和費用上升。升級後引入分片技術，將區塊鏈拆分，交易就可以同時在平行鏈中處理。網路速度上升後，也可以更輕鬆擴展。根據V神的介紹，以太坊2.0可以支援每秒最多10萬筆交易。
風險
- 升級兼容性問題
以太坊已經是很成熟的區塊鏈，上面運行著非常多的程式、Dapps、智能合約等區塊鏈項目。了解過係統運作的都知道，做系統遷移中一定會有各種各樣的兼容性問題。
而分片也是非常複雜的過程，中間一定會出現bug，這些未知的問題帶來的風險也是未知的。
- 安全性存疑
儘管以太坊升級預先已經對安全性做了保證，但畢竟是全新升級，而此前的1.0是已經被確認是安全的。
升級後的主網是否能保持，或有超出1.0的安全表現，是很多幣圈中人最關注的事情，很多人也擔心安全性可能還不如升級前。
以太坊2.0之後對幣價會有什麼影響？
除了技術流人群，大家最關心的可能就是，幣價會如何？我是該繼續持有，還是高點拋售？
在談以太坊之前，我們可以先看看加密始祖。比特幣有「四年減半」的規則，而每次減半之後都會帶來一波牛市，其實就是控制加密貨幣的發行量，來提升幣價。
而以太坊2.0由於大幅度降低了對電力的要求，參與者不再需要很多的ETH來參與保護主網安全。這次升級後ETH的發行量會從4.3%降低到0.43%，只擁有此前的10%，以太幣會變的更稀有。
這點和2021年的「通縮機製」EIP-1559有異曲同工之妙。都是通過減少供給，來提高商品價格。
此外，以太坊升級之後解決了堵塞和手續費的問題，將會吸引到更多的程式開發者以及用戶使用ETH，而更多的程序開發者的參與也將帶來更好的生態，發展中的生態又會進一步吸引更多的用戶使用以太坊，也就形成了一個良性的循環。
長期來看，ETH有這麼多的利好，越來越多的人參與進來之後也會帶來源源不斷湧入的資金，從而推動幣價的上漲。
所以，小君認為以太幣還是長期看漲的，但短期的波動肯定是不可避免的，如果是短線選手，還是需要多關注近期的幣價走勢，做順勢交易。
以太坊2.0快問快答
ETH2是新幣嗎？我該如何購買ETH2？
沒有ETH2幣，ETH仍是原來的配方，不變的以太幣。合並之後，之前擁有的以太幣仍會在以太坊網絡上繼續運行。
合併後，ETH的gas fee會減少嗎？
答案是否定的。合併是共識機制的轉變，不是網路容量的擴大，不會降低gas fee。gas fee其實是由供需關係決定，供小於求，費用就高，供大於求，費用就低。
gas fee降低會發生在分片之後，而合併是分片的基礎，我們可以靜候升級完成之時。
