以太坊“合并”(The Merge)作為區(qū)塊鏈領(lǐng)域最重要的網(wǎng)絡(luò)升級之一,標(biāo)志著以太坊從工作量證明(PoW)向權(quán)益證明(PoS)共識機(jī)制的轉(zhuǎn)變,許多用戶關(guān)心“合并進(jìn)度如何計(jì)算”,其實(shí)這并非一個(gè)簡單的百分比數(shù)字,而是通過多個(gè)技術(shù)指標(biāo)綜合評估的過程,本文將從合并的核心邏輯、關(guān)鍵進(jìn)展階段及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來源三方面,詳細(xì)拆解以太坊合并進(jìn)度的計(jì)算邏輯。

合并的核心邏輯:從“兩條鏈”到“一條鏈”

要理解合并進(jìn)度,首先需明確合并的本質(zhì)——以太坊執(zhí)行層(負(fù)責(zé)交易和狀態(tài)記錄的原鏈)與信標(biāo)鏈(負(fù)責(zé)PoS共識的新鏈)的對接。

  • 執(zhí)行層:即我們熟悉的以太坊主網(wǎng),運(yùn)行著交易處理、智能合約執(zhí)行等功能,在合并前仍依賴PoW挖礦。
  • 信標(biāo)鏈:2020年12月上線的獨(dú)立區(qū)塊鏈,實(shí)現(xiàn)了PoS共識,通過驗(yàn)證者質(zhì)押ETH生成新區(qū)塊,但本身不處理交易。

合并的目標(biāo)是讓信標(biāo)鏈的共識機(jī)制“接管”執(zhí)行層的區(qū)塊生產(chǎn),最終兩條鏈合并為一條以太坊網(wǎng)絡(luò),徹底告別PoW挖礦,合并進(jìn)度的計(jì)算,本質(zhì)是判斷“執(zhí)行層何時(shí)能無縫銜接信標(biāo)鏈的PoS共識”。

合并進(jìn)度的關(guān)鍵指標(biāo):從“準(zhǔn)備”到“完成”的四個(gè)階段

以太坊合并的推進(jìn)并非一蹴而就,而是通過多個(gè)技術(shù)里程碑逐步達(dá)成,以下是判斷合并進(jìn)度的核心指標(biāo),按時(shí)間順序分為四個(gè)階段:

信標(biāo)鏈啟動:合并的“地基”已鋪好

  • 指標(biāo):信標(biāo)鏈鏈上驗(yàn)證者數(shù)量、總質(zhì)押ETH量。
  • 意義:信標(biāo)鏈的運(yùn)行依賴足夠多的驗(yàn)證者(每驗(yàn)證者需質(zhì)押至少32 ETH)來保障網(wǎng)絡(luò)安全,根據(jù)以太坊設(shè)計(jì),當(dāng)驗(yàn)證者數(shù)量達(dá)到16384個(gè)(對應(yīng)總質(zhì)押量約524,288 ETH)時(shí),信標(biāo)鏈可認(rèn)為進(jìn)入“安全閾值”,具備支撐以太坊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)能力。
  • 現(xiàn)狀:信標(biāo)鏈自2020年12月啟動后,驗(yàn)證者數(shù)量迅速增長,截至合并前已遠(yuǎn)超這一數(shù)值(超40萬驗(yàn)證者,質(zhì)押量超1300萬ETH),因此這一階段早已完成。

升級執(zhí)行層客戶端:合并的“接口”兼容

  • 指標(biāo):執(zhí)行層客戶端(如Geth、Nethermind、Besu)是否支持“引擎API”(Engine API)。
  • 意義:信標(biāo)鏈通過“引擎API”與執(zhí)行層通信,負(fù)責(zé)向執(zhí)行層提交新區(qū)塊頭、獲取交易數(shù)據(jù)等,若執(zhí)行層客戶端不支持該API,兩者無法協(xié)同工作,合并便無法進(jìn)行。
  • 進(jìn)度判斷:2022年6月,以太坊核心開發(fā)者會議確認(rèn),主流執(zhí)行層客戶端已全部完成Engine API適配,并通過了多輪測試網(wǎng)合并(如Goerli測試網(wǎng)合并),這一標(biāo)志表明“執(zhí)行層與信標(biāo)層的通信接口已就緒”。

信標(biāo)鏈“準(zhǔn)備就緒”狀態(tài):合并的“最后倒計(jì)時(shí)”

  • 核心指標(biāo):信標(biāo)鏈的“合并引擎”(Merge Engine)激活、終端總難度(TTD,Terminal Total Difficulty)設(shè)定。
  • 詳解
    • 合并引擎激活:信標(biāo)鏈通過“信標(biāo)鏈升級”(Bellatrix升級)激活合并功能,此時(shí)信標(biāo)鏈開始準(zhǔn)備接管執(zhí)行層,但尚未實(shí)際合并。
    • 終端總難度(TTD):這是合并的“觸發(fā)開關(guān)”,TTD是一個(gè)預(yù)設(shè)的難度值,當(dāng)執(zhí)行層的累計(jì)總難度(從創(chuàng)世區(qū)塊到當(dāng)前區(qū)塊的難度總和)首次達(dá)到或超過TTD時(shí),合并正式發(fā)生——執(zhí)行層將停止PoW挖礦,轉(zhuǎn)而接受信標(biāo)鏈分配的PoS區(qū)塊。
  • 進(jìn)度判斷:TTD值由以太坊開發(fā)者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)算力動態(tài)計(jì)算(例如主網(wǎng)TTD最終設(shè)定為58750000000000000000000),開發(fā)者會提前通過測試網(wǎng)模擬合并過程,確保TTD設(shè)定合理,當(dāng)執(zhí)行層總難度持續(xù)逼近TTD,且信標(biāo)鏈已完成Bellatrix升級,即可認(rèn)為“合并進(jìn)入最后倒計(jì)時(shí)”(通常以“天”為單位)。

合并完成:信標(biāo)鏈主導(dǎo)區(qū)塊生產(chǎn)

  • 最終指標(biāo):執(zhí)行層是否停止出塊、信標(biāo)鏈區(qū)塊是否成為主鏈共識。
  • 意義:當(dāng)執(zhí)行層總難度達(dá)到TTD后,下一個(gè)將由信標(biāo)鏈生成的PoS區(qū)塊會被執(zhí)行層接受,成為新的“最新區(qū)塊”。
    • PoW礦工停止出塊(礦機(jī)徹底失效);
    • 信標(biāo)鏈驗(yàn)證者開始負(fù)責(zé)出塊(每12秒一個(gè)以太坊區(qū)塊);
    • 以太坊網(wǎng)絡(luò)正式進(jìn)入PoS時(shí)代,合并完成。
  • 進(jìn)度判斷:這是合并的“終點(diǎn)”,可通過區(qū)塊鏈瀏覽器實(shí)時(shí)查看最新區(qū)塊的“ proposer”(出塊者)是否為信標(biāo)鏈驗(yàn)證者(地址以“0x01”開頭),而非礦工地址。

如何實(shí)時(shí)查看合并進(jìn)度?數(shù)據(jù)來源一覽

對于普通用戶,可通過以下工具實(shí)時(shí)跟蹤合并進(jìn)展:

  1. 以太坊區(qū)塊鏈瀏覽器

    • Etherscan:查看“Total Difficulty”(總難度)與預(yù)設(shè)TTD的對比,當(dāng)總難度接近TTD時(shí),合并進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。
    • Beaconcha.in:專注信標(biāo)鏈數(shù)據(jù),可查看驗(yàn)證者數(shù)量、質(zhì)押量、信標(biāo)鏈升級狀態(tài)(如Bellatrix激活時(shí)間)。
  2. 以太坊基金會官方渠道

    以太坊博客(ethereum.org/blog)、開發(fā)者會議(AllCoreDevs)會公布關(guān)鍵升級時(shí)間表和TTD值,是最權(quán)威的信息來源。

  3. 客戶端團(tuán)隊(duì)公告

    執(zhí)行層客戶端

    隨機(jī)配圖
    (如Geth)和信標(biāo)鏈客戶端(如Lodestar、Prysm)會發(fā)布升級公告,確認(rèn)Engine API支持和合并兼容性。

合并進(jìn)度是“技術(shù)指標(biāo)+動態(tài)測試”的綜合結(jié)果

以太坊合并進(jìn)度的計(jì)算并非簡單的線性進(jìn)度,而是通過“信標(biāo)鏈安全閾值→執(zhí)行層接口兼容→信標(biāo)鏈合并引擎激活→執(zhí)行層TTD觸發(fā)”四個(gè)核心步驟逐步推進(jìn),TTD是合并發(fā)生的直接“開關(guān)”,而前期的測試網(wǎng)驗(yàn)證(如Goerli、Sepolia測試網(wǎng)合并)則確保了主網(wǎng)合并的穩(wěn)定性。

隨著2022年9月15日以太坊主網(wǎng)總難度正式達(dá)到TTD,合并已順利完成,以太坊網(wǎng)絡(luò)已完全運(yùn)行PoS共識,能耗下降99.95%,合并進(jìn)度“100%完成”,對于用戶而言,理解這一過程有助于更清晰地把握以太坊的技術(shù)演進(jìn)方向,也為未來可能的升級(如分片、Verkle樹)奠定認(rèn)知基礎(chǔ)。