以太坊向PoS的过渡 合并会如何影响应用层？

以太坊向POS的过渡——合并——已近在眼前：开发网正在建立，规范正在敲定，社区宣传也已紧锣密鼓展开。合并的目的是最小化对以太坊的终端用户、智能合约和DApp的运作方式产生影响，也就是说，有一些小变化值得强调。在我们深入了解它们之前，这里有几个链接，以提供关于整个合并架构的背景。

路线图的演变?

合并后的客户架构

这篇文章的其余部分将假设读者对上述内容很熟悉。对于那些想更深入了解的人来说，可在此查阅TheMerge的全部规格。

执行层?

共识层?

API引擎???

区块结构

合并后，POW区块将不再存在于网络中，以前POW链的内容会成为信标链上创建的区块的一部分。那么你可以认为Beacon链成为了以太坊POS链的共识层，取代了之前的工作证明共识层。信标链区块将包含ExecutionPayloads，它是合并后当前工作证明链上的区块等价物。

以太坊将进行硬分叉升级，以将难度炸弹推迟大约2-3个月:6月15日，官方消息，以太坊主网将在区块高度15050000（约6月底）进行Gray Glacier硬分叉升级，以将难度炸弹推迟大约2-3个月，因此所有用户必须在区块激活之前进行升级。以太坊客户端Geth对此发布v1.10.19版本，引入Gray Glacier硬分叉，强制进行升级。

此前消息，以太坊开发者Tim Beiko表示，以太坊预计在8月下旬至11月之间进行合并，只有灾难性事件或失败才能阻止今年的合并。由于涉及的技术问题，几乎不可能给出合并发生的确切日期。此外，也有迹象表明，开发人员正在推迟以太坊的难度炸弹，因为他们目前正在修复他们在Ropsten合并期间发现的错误。[2022/6/15 4:29:51]

下面的图片显示了这种关系。

以太坊链上发生四笔USDT交易，从币安转至火币同一地址:Whale Aert监测数据显示，北京时间7月28日16:46:22-16:51:01?，以太坊链上发生四笔金额为19999990?USDT的交易，从币安交易所3个不同地址转至火币交易所同一地址（0xc62e1302c6开头）。[2021/7/28 1:20:55]

对于终端用户和程序开发人员来说，这些ExecutionPayloads是与以太坊交互的地方。这一层的交易仍将由执行层客户端处理。幸运的是，由于执行层的稳定性，合并只带来了最小的破坏性。

采矿和Ommer区块场

合并后，以前包含在工作证明区块头中的几个字段变得不能使用，因为它们与POS无关。为了尽量减少对工具和基础设施的干扰，这些字段被设置为0，或其数据结构的等价物，而不是完全从数据结构中删除。关于区块字段的修改详细内容可以参考EIP-3675。

以太坊众筹平台Gitcoin为与抗击新冠病相关项目提供开发资金:金色财经消息，以太坊众筹平台Gitcoin承诺为与冠状病相关的项目提供至少5万美元的开发资金。3月14日，以太坊的众筹平台GitcoinGitcoin在推特上表示，它的第五轮拨款已经有5万美元用于“公共卫生”项目。但是，它正寻求达到最低10万美元的目标，目的是为多次努力分配足够的资金。（Cointelegraph）[2020/3/16]

由于POS并不像POW那样自然产生omers，每个区块中的这些列表将是空的，这个列表的哈希值将成为一个空列表的RLP编码哈希值。同样地，由于难度和nonce是POW的特征，考虑到它们的字节大小值，它们都将被设置为0。

动态 | 法国巴黎一座豪宅通过以太坊网络完成了650万欧元的交易:据福布斯报道，上周法国巴黎的AnnA Villa成为欧洲第一个通过区块链交易完全出售的欧洲房产。这座豪宅位于该市的Boulogne-Billancourt区，价值650万欧元。交易过程首先将房产的所有权转让给股份公司（SAPEB AnnA），然后将公司划分为100个代币，分别分配给业主。每个代币可以进一步细分为10万个单位，这意味着持有该建筑物的代币可以以6.5欧元的价格买卖。这笔交易由法国区块链投资平台Equisafe管理，并由以太坊上的代币提供支持。[2019/7/1]

mixHash，另一个与采矿有关的字段，不会被设置为0，而是包含信标链的RANDAO值。

关于这方面的更多详细内容请看下面章节内容。

BLOCKHASH和DIFFICULTY操作码变化

合并后，BLOCKHASH操作码仍可使用，但鉴于它不再能被通过工作证明哈希计算过程来锻造，该操作码提供的伪随机性将大大减弱。

区块链项目联合推出以太坊社区基金 旨在协调和加强以太坊网络的发展:在以太坊网络上的项目已经宣布计划共享资源和协作。Cosmos、OmiseGO、Golem、Maker、Global Brain和Raiden将共同推出以太坊社区基金，旨在协调和加强以太坊网络的发展。该基金的第一个举措将是一项基础设施拨款项目，为解决可扩展性问题提供永久性的财政支持。可扩展性是以太坊网络上所有平台的共同核心问题，这将阻止主流的大量使用它们的项目。通过汇集资源并紧密合作，而不是孤立地进行，这些项目希望能够产生一个通用的解决方案，这将有利于以太坊网络上的所有项目。[2018/2/21]

与此相关，DIFFICULTY操作码将被升级并更名为RANDOM。合并后，它将返回由信标链提供的随机性信标的输出。因此，这个操作码将成为比BLOCKHASH更强大的供应给程序开发人员使用的随机性来源。

RANDOM暴露的值将被存储在ExecutionPayload中，其中mixHash是一个与工作证明计算相关的值。payload的mixHash字段也将被重新命名为random。

下面是一个关于DIFFICULTY和RANDOM操作码在合并前和合并后如何工作的说明。

合并前，我们看到0x44操作码返回块头中的difficulty字段。合并后，该操作码更名为RANDOM，指向之前包含mixHash的块头字段，现在存储来自信标链状态的random值。

在EIP-4399中正式确定的这一变化，也为链上应用提供了一种评估合并是否已经发生的方法。

来自EIP：

此外，本EIP提出的变化允许智能合约确定是否已经升级到PoS。这可以通过分析DIFFICULTY操作码的返回值来完成，大于2**64的值表明交易正在PoS块中执行。

区块时间

合并将影响以太坊的平均区块时间。目前在POW下，平均每13秒就有一个区块进入，在POS下，每12秒就有一个区块进入，除非是由于验证者离线或没有及时提交区块而错过了一个时间段。在实践中，这种情况只在<1%的时段发生过。

这意味着网络上的平均区块时间将减少1秒，那些有计算一个特定的平均区块时间需求的智能合约将需要考虑这一点。

安全头块和最终确定块

在POW下，总是有可能出现重排的情况，应用程序通常会等待几个区块在一个新的头块上被开采出来，然后再将其视为不太可能从公认链中删除，或"确认"。在合并之后，我们反而有了finalized的和safehead的概念。这些区块甚至可以比"确认"的POW区块更可靠地使用，但需要转变观念以正确使用。

一个最终确定的区块是被大于2/3的验证者接受为公认的区块，要创建一个冲突的区块，攻击者必须烧掉至少1/3的总权益。在写这篇文章的时候，这代表了以太坊上超过100亿美元。

安全头块是指在正常的网络条件下，我们期望被包含在公认链中的块。假设网络延迟小于4秒，大多数验证者是诚实的，并且没有对分叉选择规则的攻击，安全头将永远不会成为孤儿。

这里有一份详细介绍在各种情况下如何计算安全头的报告。此外，在即将发表的论文中安全头块的假设和保证正在被正式定义和分析。

合并后，执行层API在询问最新区块时，将默认返回安全头。在正常的网络条件下，安全头和链的实际顶端将是相等的。安全头将比当前POW(工作证明)的最新区块更不可能被重新挂起。为了暴露POS链的实际顶端，一个不安全的标志将被添加到JSONRPC中。

最终确定区块(finalized)也将通过JSONRPC，通过一个新的最终确定的标志被公开。然后，这些可以作为工作证明确认的一个更有力的替代品。

下表对此进行了总结。

接下来

我们希望这篇文章能帮助程序开发者为备受期待的向POS阶段的过渡做好准备。

在接下来的几周里，一个长期存在的测试网将被提供给更广泛的社区进行测试，还有一个即将举行的关于基础设施、工具和应用程序开发人员提问的合并社区电话会议，并听取关于合并的最新技术更新。

原文标题：《HowTheMergeImpactsEthereum’sApplicationLayer》

原文作者：以太坊开发者、以太坊基金会社区经理TimBeiko

原文编译：RexHuang7

标签：以太坊POSPOWHASH以太坊币最新价格美元行情POSTPOWERDOGhashpower

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