一文了解以太坊为什么合并及未来升级规划

一、什么是以太坊升级
以太坊升级最初被称为「ETH 2.0」或「宁静（Serenity）」，是一次规划已久的以太坊网络重大升级，将使以太坊网络具有更好的可扩展性、安全性和可持续性。

二、为什么要进行升级
众所周知，以太坊正面临着网络拥堵、运行节点门槛高、能源损耗大等诸多问题。通过这次升级，以太坊将由 PoW 共识机制转变为 PoS，并引入分片机制，从而大幅减少对能源的需求，能够同时处理更多交易并提升网络安全性。

1.可扩展性
以太坊主网（Layer1）每秒只能处理大约 15 笔交易，而链上每天有超过 1,000,000 笔交易发生，导致网络拥堵，交易费用也随之增加。通过引入分片机制，将数据存储需求分散到整个网络，验证者将不再需要存储所有数据，从而让基于 Rollup 技术的 Layer2 扩容方案发挥其最大功能，实现 TPS 的指数级提升。
2.安全性
以太坊从 PoW 共识机制转变为 PoS 后，维护网络安全的验证者须将大量 ETH 质押到协议中。如果验证者恶意攻击网络，其质押的 ETH 会被协议自动销毁。通过这种惩罚措施，PoS 可减少 51% 攻击等协同作恶动机，从而提高安全性。
3.可持续性
PoW 机制下以太坊的能耗约为 112 太瓦时 / 年，二氧化碳的年排放量则与新加坡整个国家的排放量相当。而基于当前信标链的能耗预估，以太坊转为 PoS 机制后总能耗可减少约 99.95%。

三、以太坊升级的三个阶段
以太坊升级分为三个阶段：信标链、合并和分片。

信标链

信标链已于 2020 年 12 月 1 日正式上线。

信标链是基于 PoS 共识的区块链，将为整个以太坊网络提供共识基础，为后续的分片链升级铺平道路。