以太坊合并可以说是 2022 年整个加密货币社区最值得期待的事情。以太坊从工作量证明到权益证明的转型不仅是一个技术上的更新，更是一个共识意识形态的转变。合并迫近，CT 以及各方研报对以太坊合并的进程和之后影响的讨论愈发的热烈。本篇文章旨在从内部性和外部性两个角度来梳理合并对以太坊的深远影响。同时，文章的后半部分将包含对分叉话题和监管话题的全景讨论。

在开始我们的论述之前，对于 The Merge 的一些基本背景先进行厘清：

1. Merge - 以太坊从 PoW 向 PoS 的转型 - 是以太坊向打造安全，可扩展，去中心化，可持续发展网络迈进的重要里程碑。
2. 从宏观来看，The Merge 就是为了使以太坊网络变成强有力的处理层和数据可用性层，作为基础设施为 rollup 提供服务，同时也为分片奠定基础。
3. 从技术上来看，The Merge 意味着于 2020 年上线由 PoS 平行运行信标链将取代 PoW 作为共识层。保持不变的是执行层将继续托管以太坊虚拟机，并验证和广播交易。此外，节点运营商必须同时运行执行层和共识层客户端才能保持在线。
4. 在 PoS 网络里，任何想成为验证者的人都可以质押 32 ETH 从而成为参与网络共识算法的节点。最终确定一个区块需要至少 2⁄3 的验证者签名，以保证网络安全。恶意一方则会面临质押被罚没的惩罚。
5. 合并不支持链上治理。与比特币或当前版本的以太坊类似，协议治理将通过广泛质押者在链下进行讨论并作出决定
6. 时间预期：据以太坊基金会博客，以太坊合并最终完成时间预计在 9 月 10 日 - 20 日。合并将分为两个阶段激活：于 9 月 6 日在信标链的 Bellatrix 升级；和 Paris 升级 - 将在执行层达到预定的总难度值时完成，触发合并的终端总难度值为 58750000000000000000000。
7. 进度：以太坊团队自 2017 年以来进行了一系列的测试网合并：3 月 15 日，测试网 Kiln 上线； 6 月 18 日，测试网 Ropsten 顺利完成合并；7 月 6 日Sepolia 测试网完成合并。8 月 11 日的 Goerli 测试网完成合并。
8. Merge 后计划：像之前提到的合并是以太坊发展的重要里程碑但不是目的地，之后 Vitalik 表示还将会有一系列的升级 - The Surge, Verge, Purge and Splurge。

对于 ETH ：走向可持续通缩、数字债券叙事

走向可持续通缩

众所周知，比特币的发行率每 4 年减半，而以太坊的发行率在「合并」时将减少约 90%，这就是社区所讨论的「三重减半」—这也是对比特币减半周期的认可。当三次「减半」同时发生，意味着以太坊将一次性走完比特币网络 12 年的路程。

如何发生？在当前的工作量证明 (PoW) 模型下，以太坊每天大约发行 13,500 枚 ETH，每年发行量约占 ETH 总供应量的 4.3%。因为 PoS 发行模型是根据网络上积极质押的 ETH 数量来确定的，PoS 也不需要发行大量货币来支付安全费用。根据目前的预测，当「合并」发生时，发行率将下降至 0.3% 至 0.4% 之间。（对比来看，比特币直到 2028 年发行量才与以太坊相当）

以太坊的发行率和供应曲线，来源

这并不是以太坊第一次通过增加通货紧缩来制定 ETH 货币政策。

早在一年前，2021 年 8 月 5 日以太坊推出了 EIP-1559，将首价拍卖费用机制更改为带有额外矿工小费的新基本费用模式。简单来说，与其向矿工支付全部交易费用，不如将大部分交易费用销毁。这并不是简单对以太坊交易费用管理方式的升级，而是一种实现通货通缩的货币政策手段。

因此「合并」之后，当「三重减半」带来降低的增发率，与 EIP-1559 的 BASEFEE 销毁机制相结合时，以太坊将走向可持续的通缩，这意味着市场内流通的 ETH 变得更少，客观上有助于 $ETH 的价格看涨。事实上，ETH 将发生的通缩预期正是一季度以太坊市值回升的重要逻辑。

数字债券叙事

当质押回报率变成一种无风险收益时，ETH 是否可定性为证券？

ETH 研究员 Justin Drake 预计，合并后，质押者可以获得大约 8-11.5% 的 APR

这个话题聚焦于 Howey Test 的三要素讨论。目前 ETH 存在争议的是后两点，联合投资企业（In a common enterprise）、从他人的努力中获得利润的期望。抛开这个辩论，关于 ETH 成为全球数字债券的叙事并不新鲜，Bitmex 首席执行官 Arthur Hayes 在今年 4 月的一篇文章《Five Ducking Digits》详细论述了 ETH 作为永续债券的巨大价值以及取代美元国债的可能。那么 ETH 的债券叙事会带来什么？

• 监管讨论：合并后，ETH 成为准政府债券会更有利于监管，甚至促使一些组织或政府接受加密货币；但同时，随着新的交易所商业模式和更复杂的客户交易出现，对中心化交易所的监管可能会发生改变。此外，SEC 主席刊文表态，SEC 对待加密市场与其它资本市场一样，也引发合并后 ETH 或将遵循合规的担忧。
• 提升估值：传统债券收益率是基于时间的，而 ETH 的质押奖励却没有时间限制。这使 ETH 质押可被视为一种「永久债券」，对于投资者这无疑是巨大的吸引力。
• 促进采用：相比于一种货币， ETH 作为一种债券的分类，会利于更多大众投资者做相应投资组合，加快参与到加密生态系统。
• ETH 债券理论的另一个挑战可能是衍生品的流动性。Hayes 在文章中指出，未来三个月 ETH/USD 期货可能出现「流动性不足」的情况。虽然购买和对冲 ETH 可能是一种积极的套利交易，但缺乏流动性可能会阻碍其采用。

对以太坊链：节能、安全性、去中心化程度和技术风险

根据以太坊的发展目标 - 安全性，去中心化，可持续发展，以及可扩展性，这次合并对以太坊链本身有着怎样的影响呢？

安全性

从安全性上来看，PoS 网络将使攻击成本提高，并具有更容易从攻击中恢复以及抗审查性的特点。关于这三点，Vitalik 在文章《为什么是 PoS ?》已经做出了非常清晰的解释。

我们已经知道矿机分为两种：GPU 和 ASIC，其中为了提升挖矿效率，ASIC 专门用于计算某一系列公式使得成本更高。

由于租 GPU 的价格便宜，所以攻击网络的成本就是租到足够的算力以超过现有的矿工，根据 Vitalik 的计算，攻击 6 小时的成本约为 $0.26。

使用 ASIC 矿机的成本会更高，本身 ASIC 的预期使用时间为两年，考虑磨损和迭代。如果一个链被 51% 攻击了，社群大概会更换 PoW 算法来做出应对，ASIC 矿机就会失去价值，根据 Vitalik 的计算，攻击 6 小时的成本约为 $486.75。

而 PoS 的成本几乎是百分百的资本成本 - 质押的 ETH，假设 ~15% 的报酬率足够吸引人们抵押，作恶者攻击 6 小时，总攻击成本约为 2,189 美元。而且长期来看，如果人们习惯更低的报酬率，攻击成本可能会上升到 $10,000 的程度。

这样看来 PoS 网络的攻击成本是 PoW 的 5-20 倍。

抗攻击性

从攻击中恢复的能力来看，基于 GPU 的挖矿基本对攻击没有抵抗力且很难恢复。由于基于 GPU 的攻击本身成本就低，一旦攻击者把攻击成本提高，诚实的矿工就会因为无利可图而退出。

在基于 ASIC 的系统，社群虽然有办法应对第一波攻击，但接下来的攻击就会变得很容易。社群可以在第一波攻击之后，硬分叉来更换至 PoW 的算法，这也意味着 ASIC 矿机就会变的毫无价值，这对社区和攻击者都会是一波打击，但是如果攻击者能扛住 ASIC 变得毫无价值的打击，并持续攻击，接下来的情况就会和以上描述的 GPU 攻击一样。

然后在 PoS 的情况下，面对 51% 攻击，罚没机制将会把大比例的攻击者的抵押自动销毁。此外遇到更难侦测的攻击，社群可以协调一个「少数者发起软分叉」从而大量销毁攻击者的资金，而不需要采取「硬分叉删除货币」措施。

抗审查性

最后，由于 GPU 和 ASIC 挖矿非常容易被侦察到，这意味着政府可以轻易的关闭矿场。相比之下，可以通过普通电脑，甚至 VPN 完成的 PoS 共识机制似乎抗审查性更加高。然而，政府机构也不是没有办法从出块的过程进行审查，文章会在会在「监管」部分进一步分析。

去中心化

虽然基于 GPU 的挖矿足够去中心化，但是根据上述的抗攻击性比较 GPU 挖矿与 PoS 机制相去甚远。 而参与 ASIC 矿机挖矿意味着几百万美元的成本，这并不是普通人能参与的。而参与 PoS 的共识网络门槛相对低很多：首先需要明白的是 PoS 网络中有两种节点 - 提议 (propose) 区块的节点和不提议区块的。如果想要提出区块则需要质押 32 ETH，这可以是一次性质押或者是散户通过质押运营商的少量质押。

绝大多数的节点虽然不提议区块，但是也起到至关重要的作用。它们负责监听新区块，验证其到达时的有效性，并让所有区块提议者负责。如果区块有效，它们将会将其广播至网络。而运行这样的节点只需要普通电脑和网络即可。

这样的设定保证每个人都能运行节点，进而保证了以太坊的去中心化程度。

当然关于 PoS 的去中心化也不是没有质疑的声音，有的人认为 PoS 机制使富人更富，但是 Vitalik 的观点是 ASIC 挖矿也使富人更富，而相比之下，至少 PoS 的门槛更低，使更多人有机会参与。正因为 PoS 参与群体广泛，且节点的质押和 Gas 费用分摊，相当于小节点的数量优势减缓巨鲸财富增长。

节能

我们都知道 PoW 网络出块是算力竞争 - 如果你有更多的算力，就可能赢得区块奖励，这样的竞争对矿机和电力提出越来越高的要求和需求。而 PoS 机制中区块提议者是被「随机」选中的，从而完全的抹去了原先的军备竞赛。从而 PoS 节点相对 PoW 节省了将近 99.95% 的能源损耗，这样的改变对一直以来的环保争议给出了强有力的回应。

PoS 后能源消耗，来源

技术风险

作为一个生态系统，以太坊如果合并失败将产生一系列影响，比如波及生态上的众多应用以及 L2。有人形象地称合并为「在飞机仍在飞行时更换发动机」，充满着挑战和风险。

合并意味着两个网络系统的融合 - 信标链和主网，但这并不是简单的加法。一直以来以太坊的合并秉承着「最小破坏」的原则，因为牵动着大量的资金和网络上的应用。同时，以太坊团队也在不停的测试和实战演习 - 这就是为什么在正式合并前存在着十一个影子分叉，和四个测试网合并测试。

目前有 4 个独特的客户端运行以太坊 PoS 节点，这意味着如果节点运行者在执行上遇到问题都可以切换到其他客户端上。在合并执行的过程中，重要的参与者之间需要保持良好的沟通，比如在共识层上的验证者需要更新至正确的最大难度值（TTD）并且保证节点的统一更新，因为如果足够的节点掉线的话，以太坊网络将被迫暂停。

虽然挑战重重，但是回顾历史上的测试网合并都并没有重大问题出现，并且信标链自 2020 年上线以来也都一直在平稳运行着。此外，鼓励开发者发现漏洞，从现在到 9 月 8 日的时间里，发现漏洞的赏金高达 100 万美元。

对于 MEV ：MEV 依然存在，加剧验证者收益不平等

MEV 或最大可提取价值自 2021 年开始逐渐成为以太坊生态中的重要问题，它的影响广泛 - 从引入中心化的问题到用户体验。由此，以太坊合并后对 MEV 有着怎样的影响也是值得探讨的问题之一。

简要回顾 MEV 是什么：虽然理论上 MEV 的定义是矿工或者验证者在进行交易排序，区块审查，甚至是区块链重组时可以提取的价值。但事实上，使 MEV 发生的主导者是一群独立的网络参与者，被称为搜索者（the searchers）。通过运行复杂的算法，他们可以捕捉潜在的 MEV 机会，当发现这样的机会时，搜索者会愿意支付更高的 gas 费用从而使交易被执行，而这部分 gas 费用则去到矿工或是验证者的手里。这样来看，矿工或验证者是 MEV 的执行方和间接的受益者。

其实，以上的描述已经透露了合并以后 MEV 还是会存在，并且来自 MEV 的利润将会流向验证者。

之前提到，以太坊合并是以太坊执行层和信标链作为共识层的升级融合。原来 PoW 的客户端被停止了共识的责任，而专注于 mempool、执行有效性和 EVM。而信标链则被启动了共识的责任，即区块投票（attestation）和区块提议（proposal）。

MEV 之所以存在就是因为合并以后的以太坊网络还有着 PoW 时期的影子。从下面的图可以看出以太坊合并后的客户端包含着信标链客户端和 PoW 客户端。而合并后的出块去要两个客户端之间来回的交流：

1. ETHPoW 客户端：从 mempool 中收集交易，排序，然后初步出块，并发送至信标链客户端。
2. 信标链客户端：由提议者将其包含进信标链的区块并准备由 attester 对其与有效性进行投票。

而 MEV 的产生就存在于第一步。

注：因为 ETH2.0 的说法已经过时，本文用 ETHPoS 代替 eth2， ETHPoW 代替 eth1。来源

从以下的流程图也可以看出，与合并前不变的是前一部分，就是交易的排序，收集入区块，这里也是 MEV 机会产生的部分。只不过对 MEV 有最终控制权的变为了验证者，因为是由它们向 PoW 客户端请求区块并把它包含在信标链的区块里。

这意味着什么？在合并之前，MEV 之所以是以太坊生态里严峻的问题之一就是因为 MEV 所带来的巨大财富价值被集中在几个群体手里，比如 MEV 搜索机器人和区块 builder - 它们能比被人更好的提取 MEV 价值 （更多的时间投入 + 更精良的算法）。但是在合并后，验证者变成了 MEV 供应链终端的最终控制者，而成为验证者的过程在合并后变得更加的民主和去中心化，同时意味着提取 MEV 的群体变得更加多元和分散。

当然也有另一种观点认为，PoS 后的 MEV 会被有足够资本的验证者所垄断。合并之后出块的可预测性让用户不再发交易到公共交易池（mempool）而是私下向特定节点提出贿赂，转而从公开竞拍转为私下贿赂。而质押越多的节点或者运营商将会获得更多贿赂和提取 MEV 的机会。

MEV 对以太坊生态影响复杂，研究者和服务商也在就其弊端探讨和寻找解决方案。以 Flashbots 为首的团队就提出了「提议者 - 构建者分离」 (propsoer-builder seperation) 的解决方案，这个方案分为三个阶段。从 2020 至今，矿工可通过运行 mev-geth 来更加公平的最大化的捕获 MEV。而第二阶段，也就是以太坊合并之后，Flashbots 将推出 mev-boost 作为中间件为验证者搭建更加健康的拍卖市场，容 Flashbots 和其他区块构建者一并在市场中竞价，而验证者只需向 mev-boost relay 询问 (query) 价格最高的区块即可。

根据来自 Flashbot 的 Alex Obadia 和 Taarush Vemulapalli 分析显示，MEV 将会显著提升验证者的收益约 75.3% - 从没有 MEV 的 7.35% 质押奖励提升至 12.86%。此外，回顾合并对 ETH 的内部影响，由于合并后 ETH 变成微通缩，这也意味着验证者获得的奖励将被压缩，这样导致 MEV 的奖励变得更有诱惑力。由于 MEV 显著提升验证者的奖励，这可能就表示可能会有更多验证者加入网络验证，预示着更安全的网络。