在以太坊的「合併」期間引入了哪些改進？

以太坊的「合併」改進：深入探討升級

引言
以太坊的「合併」是區塊鏈技術歷史上最重要的升級之一。該升級於2022年9月15日完成，將以太坊從工作量證明（PoW）共識機制轉換為權益證明（PoS）系統。這一變化旨在解決長期存在的問題，如高能耗、可擴展性限制和安全性擔憂。本文探討了在合併期間引入的主要改進及其對以太坊網絡和更廣泛加密貨幣生態系統的影響。

合併期間引入的主要改進

1. 轉向權益證明（PoS）
合併帶來的最顯著變化是從PoW轉向PoS。在PoW下，礦工競爭解決複雜數學難題，以驗證交易並保護網絡，這一過程需要大量計算能力和能源。PoS用驗證者取代礦工，驗證者通過質押他們的以太幣（ETH）參與交易驗證。這一變化消除了對能源密集型挖礦設備的需求，使網絡更加高效且環保。

2. 能源效率
推動合併的一個主要動機是減少以太坊的碳足跡。像之前使用的一樣，PoW系統因其高能耗而臭名昭著。有估計表明，合併使以太坊的能源使用量降低了多達99%。這一改善符合全球可持續發展目標，使得以太坊對環保意識強烈的投資者和開發者更具吸引力。

3. 增強安全性
PoS引入了新的安全機制，加強了網絡安全性。由於驗證者必須質押自己的ETH，因此他們在行為上受到經濟激勵。如果他們試圖操縱網絡，就有可能通過所謂“削減”過程失去質押資金。這種經濟威懾降低了惡意攻擊發生的可能性，使得在 PoW 下理論上可以無重大財務懲罰地串通作惡時，以太坊變得更加安全。

4. 改善可擴展性
雖然合併本身並未直接提高交易吞吐量，但它為未來可擴展性的改善奠定了基礎。透過轉向 PoS，以太坊更好地定位於實施分片技術——將網絡拆分成較小、更易管理的小塊，以平行處理交易。本次升級預計將顯著提升交易速度並減少擁堵，解決了以太坊面臨的一個持久挑戰。

5. 降低交易費用
高額燃氣費一直是以太坊用戶的一大痛點，尤其是在網絡繁忙時期。結合早期如倫敦硬分叉（推出EIP-1559）的升級，有助於穩定費用結構。在未來隨著優化措施到位後，即使不能完全消除費用，但轉向 PoS 和其他優化預計會使交易成本隨時間下降，更加實惠。

6. 經濟變革
合併在多方面改變了以太坊經濟模型。在 PoS 下，新 ETH 作為獎勵發放給驗證者，而非礦工。此外，EIP-1559 引入了一種收費燒毀機制，每次交易都會移除部分 ETH 從流通中退出。这些变化可能会使 ETH 随着时间推移成为一种贬值资产，从而潜在地增加其价值。

潛在挑戰與後果
儘管有其好處，但合併也帶來了一些挑戰。一些依賴 PoW 獲利的人被迫適應，其中許多人轉向其他基於 PoW 的區塊鏈或徹底退出行業。此外，一些批評人士提出關於集中化問題，由於持有大量 ETH 的驗證者可能會對網路產生不成比例影響。然而，包括上海硬分叉等未來升級旨在透過允許驗證人提現以及促進去中心化來解決這些問題。

近期及未來發展
自從「合併」之後，以太坊持續演進。2023年4月完成的新加坡硬分叉允許驗証人提取他們質押出的ETH，提高流動性和靈活性。此外，如Proto-Danksharding (EIP-4844)等其他規劃中的升級將透過引入“blob transactions”進一步增強可擴展性，以降低第二層滾動成本。

結論
Ethereum 的 The Merge 標誌著區塊鏈歷史上的關鍵時刻，使該網路轉型為更具可持續、安全及可擴展性的 PoS 系統。在大幅降低能耗、提高安全性的同時，也為未來升級鋪平道路，「The Merge」鞏固了 Ethereum 作為領先智能合同平台的位置。而儘管仍然存在挑戰，但 Ethereum 持續開發確保它能夠繼續創新並適應快速演變中的加密貨幣格局。

參考文獻
- 以太基金會。(2022)。The Merge。
- Diar。(2022)。The Merge: Ethereum’s Transition to Proof of Stake。
- Coindesk。(2022)。Ethereum’s ‘The Merge’ Is Complete。
- CoinTelegraph。(2022)。Ethereum’s The Merge: What You Need to Know。
- Bloomberg。(2022)。Ethereum’s ‘The Merge’ Leaves Miners in the Dust。
- 以 太 基 金 會 。(n.d.) 。 EIP -1559 和 上海 硬 分叉 。