什么是权益证明，为什么需要它？
工作量证明机制（proof-of-work）要求矿工根据他们可以获得的计算能力来竞争奖励，与此相反，权益证明机制（proof-of-stake）相对于他们的ETH被质押的总量和时间随机选择验证者。
与PoW不同，PoS 验证者不需要挖块来维护网络。相反，他们需要在选择时创建新块，并在不选择时验证其他块。一旦参与者验证了最新的交易块，其他贡献者就可以验证该块是有效的。当认证足够多时，网络会添加一个新块。然后，网络按照每个验证者的股份比例以区块链的本链币ETH分配奖励。然而，为了激励良好的行为，如果验证者离线（验证失败）或证明恶意（不良）交易，也会受到惩罚（削减），这可能会导致验证者失去一部分质押的 ETH。
尽管成为验证者需要高超的技术知识和专业知识，但任何人只要满足 32 ETH 的最低要求就可以加入。无法达到这个门槛的人仍然可以通过在池中（由第三方管理）质押ETH来做出贡献并获得部分奖励。
虽然PoW可靠且安全，但PoS相对优势包括：
- 无需采矿设备等先进且昂贵的硬件；
- 根据以太坊基金会的说法，能源使用效率更高；
- 网络中心化的风险较低，这是网络安全的障碍。
以太坊合并的历史
以太坊联合创始人Vitalik Buterin的早期和后期著作证明，他长期以来一直是权益证明共识机制的支持者。与以太坊目前的资源密集型PoW治理系统相比，PoS预计将减少网络能源消耗至少99.95%。
这也将为2023年的分片链铺平道路，分片链有望消除数据拥塞、高昂的Gas(交易)费用，并支持下一代layer2扩展系统。以太坊基金会表示，分片链为应用程序和汇总存储数据提供了额外、更便宜的存储层。
与ERC 标准或自上而下执行法规的传统公司不同，对核心协议的任何重大更改都需要全球节点社区的共识。由于所有以太坊更新和决策都经历了这个过程，一些批评者所说的过度延迟实际上是通过稳定、增量升级和跨越几个核心元素的分叉，对网络进行费力而仔细的整合：信标链、合并和分片链。它们中的每一个都相互依赖，以实现以太坊的更多可扩展性、安全性和可持续性的完整愿景。
信标链和以太坊合并的作用
为了增加验证者的数量并使用 PoS 处理交易，以太坊主网（使用工作量证明）需要与信标链（也称为共识层）合并。
信标链（与主网或实时区块链版本并行运行）于2020 年 12 月 1 日中午（UTC）发布，目前拥有超过 37.5万个活跃验证者，是负责控制权益证明的组件。
这对以太坊为下一个多阶段的分片链升级做准备也至关重要，这将有助于扩大网络的扩展和存储数据的能力。虽然信标链的作用预计会随着时间而改变，但它将在很大程度上协调分片和质押者的网络。由于信标链无法运行智能合约或处理账户，与主网的合并将把这种能力带入权益证明生态系统。
与 2016 年的DAO 硬分叉（发生在 360 万枚ETH 在 The DAO 黑客攻击中被盗后，促使创建了一个名为以太经典Ethereum Classic的单独区块链）不同，以太坊在合并后将继续作为一个单一的网络。本质上，整个以太坊 PoW 链变成了以太坊 PoS 链。合并不会影响以太坊的数据层，因此在此过渡中不会丢失任何交易。然而，由于不再需要挖矿，矿工们可能会用他们的资产进行质押并帮助验证以太坊主网。
以太坊更新和分叉时间表
自信标链推出以来，作为向权益证明过渡的一部分，一些值得注意的测试、升级和分叉包括：
- London硬分叉（2021年8月5日）
在信标链诞生之后，“伦敦”硬分叉在很大程度上决定了矿工通过EIP-1559等各种改进与以太坊互动和获利的方式。除了费用降低之外，对矿工的财务激励的另一个重大变化是“难度炸弹”，它将迫使工作量证明共识停止生产区块，从而使其无利可图。
- Altair 升级（2021 年 10 月 27 日）：
作为信标链的第一次定期升级，Altair 的升级对以太坊前端用户没有任何影响，但要求节点运营商升级其客户端。没有进行任何升级的节点将有可能无法参与合并后的网络，并可能支付罚款。
- Arrow Glacier（2021 年 12 月 9 日）：
Arrow Glacier 网络升级将“难度炸弹”的发布日期推迟了几个月。这是升级中唯一的变化。
- 以太坊在 Kiln 测试网上合并（2022 年 3 月 16 日）：
随着Klin 测试网合并，以太坊在 3 月中旬达到了一个重要的里程碑。这涉及到工作量证明执行层与权益证明信标链合并。
虽然合并在很大程度上是成功的，但开发人员Tim Beiko 发现一个客户端没有像预期的那样生产区块。
- Ropsten 测试网合并（2022 年 6 月 8 日）：
Ropsten 测试网是三个公共测试网中的第一个，成功地将其工作量证明 执行层与信标链权益证明共识链合并。根据以太坊开发人员的说法，在配置修复和重启后，参与率达到了 99%。尽管存在一些小问题，但 Ropsten 合并通常被认为是一项重大成功，并标志着在 PoS 合并之前将在其他以太坊测试网上进行的类似试运行的开始。
- Gray Glacier升级（2022 年 6 月 30 日）：
Gray Glacier 升级发生在 15,050,000 块，并引入了网络难度炸弹参数的更改，将其推后 700,000 个块，直到 9 月的某个时候。
- Sepolia 测试网合并（2022 年 7 月 6 日）：
Sepolia三个公共测试网中的第二个，在 TTD 达到 17,000,000,000,000,000 时上线。合并分两步进行：首先，运营商需要一起更新他们的共识层和执行层客户端。然后激活了另外两个阶段：第一个阶段在信标链上的一个epoch高度，第二个阶段达到执行层的总难度值。没有遇到重大问题，合并被认为是成功的。
- Goerli 测试网合并（2022 年 8 月 10 日）：
第三个也是最后一个公共测试网完成了合并的“实践运行”，并在终端总难度（TTD）超过 10,790,000 时成功转移到权益证明。这是在 Bellatrix 升级到 Goerli 的信标链 Prater 之后，该链于 8 月 4 日被激活。
- 主网影子分叉 1-10（从 2022 年 4 月 12 日开始）：
从本质上讲，影子分叉是 合并的测试运行。在不影响网络的情况下，他们通过在少数网络节点上进行测试来模拟从 PoW 到 PoS 的转变。在其几个测试网上运行影子分叉后，以太坊开发人员开始在以太坊的主网上进行测试。主网影子分叉在以太坊的高流量主网络上模拟合并，测试合并如何在最现实的可能条件下工作。
例如，根据以太坊基金会开发人员Parithosh Jayanthi的说法，虽然 Kiln 合并测试网旨在“允许社区练习运行他们的节点、部署合约、测试基础设施等”，但主网影子分叉更进一步对网络进行压力测试。Van Der Wijden认为，这是一个历史事件，也是确定最终合并时间的关键。
总体而言，从 2022 年 4 月到 2022 年 7 月，十个成功的主网影子分叉（还有更多计划）让以太坊开发人员乐观地认为，真正的合并可能最终指日可待。
编 译：Tokenview
参考文章：www.coindesk.com/learn/what-is-the-merge-and-why-has-it-taken-so-long