DEF:科普：一文了解以太坊上海升级的“前世今生”与未来走向

作者：HashkeyGroup?

前言：以太坊已在北京时间4月13日上午成功完成了Shapella升级，截至8:35已提取1.735万枚以太坊，存入128枚，待提取数量为31.9万枚ETH，当前质押中的以太坊的数量为1796万枚ETH。

文章发布于2月

你听过以太坊上海升级吗？了解此次重大升级的具体内容吗？以太坊上海升级是继以太坊合并(EthereumMerge)以来，以太坊区块链发展的又一重大事件。2022年9月的以太坊合并，让区块链网络完成过渡到权益证明(PoS)共识机制。这次的上海升级，重点之一就是开放让以太币(ETH)质押者可以提取其以太币。以下将为你详细介绍：以太坊升级的主要内容、具体实施时间，以及可能是最多人关心的问题：以太坊上海升级可能对投资者与市场带来什么影响？

以太坊上海升级是什么？

作为以太坊区块链的重大更新，以太坊上海升级的主要目标之一，是让已质押在以太坊信标链(BeaconChain)智能合约的以太币(ETH)，可以开放提取。2022年实施的以太坊合并，让以太币持有者可以将以太币锁定在以太坊信标链的智能合约中。以太坊顺利完成上海升级，如此大量的以太币就可以解锁，对区块链发展、以及市场的影响值得关注，绝对是年度重大事件。?

背景：以太坊合并与权益证明机制

去年完成的以太坊合并(TheEthereumMerge)，是以太坊社群经过数年开发与测试、成功实施的重大升级。在2020年，以太坊推出采用权益证明共识机制的信标链(BeaconChain)，信标链开始与以太坊主链并行运作。所谓“权益证明”(Proof-of-Stake)共识机制，即是让区块链网络毋须透过矿工挖矿、而是改为由网络节点锁定加密货币的方式，达到维持网络正常运作、处理交易的效果。

国务院：推进科普与区块链技术深度融合:为贯彻落实党中央、国务院关于科普和科学素质建设的重要部署，依据《中华人民共和国科学技术进步法》、《中华人民共和国科学技术普及法》制定《全民科学素质行动规划纲要（2021－2035年）》，其中要求实施智慧科普建设工程。推进科普与区块链等技术深度融合，强化需求感知、用户分层、情景应用理念，推动传播方式、组织动员、运营服务等创新升级，加强“科普中国”建设，强化科普信息落地应用，与智慧教育、智慧城市、智慧社区等深度融合。（新华社）[2021/7/10 0:40:52]

信标链成功运作一段时间后，以太坊区块链顺利合并。简单来说，以太坊合并即是将以太坊原本的执行层(executionlayer)，与新的权益证明共识层结合起来。?

在以太坊权益证明机制下，要成为以太坊网络的验证交易、生产区块的节点，门槛之一是要通过以太坊智能合约锁定至少32个以太币(ETH)。另一方面，市场上亦有多家质押服务提供商出现，接受用户将他们的以太币委托到服务商锁定、并提供奖励。在权益证明机制下，验证节点便负责验证交易、保护以太坊区块链正常运作。此设计让区块链网络毋须倚赖需要大量能源进行的“工作量证明”(Proof-of-Work)挖矿模式，旨在使以太坊能源损耗降低99.9%以上。

以太坊合并的技术难度甚大、堪比为持续飞行中的火箭更换引擎。在2022年9月15日，以太坊顺利实行合并。完成后，以太坊就迎来下一个重大更新：上海升级(ShanghaiUpgrade)，主要旨在让已质押的以太币可以开放提币。?

欧易OKEx将于3月18日推出DeFi系列科普视频:据欧易OKEx官方消息显示，欧易OKEx将正式推出DeFi系列科普视频《欧易DeFi20讲》，本系列节目由欧易OKEx亚太区CEO马克金主讲。该视频首期将于3月18日11:00(HKT)推出，用户可以在欧易OKEx官方学院、金色财经观看。

《欧易DeFi20讲》主要包含DeFi入门指南、全景解读DeFi生态及如何参与DeFi三个篇章，可以轻松使用户了解DeFi原理，洞察DeFi价值，掌握DeFi热点，更多详情请关注欧易OKEx官方学院。[2021/3/18 18:55:59]

ProofofStake:TheMakingofEthereumandthePhilosophyofBlockchains，作者：VitalikButerin。

上海升级历史：以太坊创办人VitalikButerin与HashKey董事长肖风博士

以太坊区块链下一次重大升级，以“上海”为代号，显示出以太坊与上海这个城市也有深厚渊源。

人大附中物理老师李永乐科普拜占庭将军问题和区块链:5月14日，人大附中物理老师、科普视频网红李永乐在其公众号发布视频《拜占庭将军问题是什么？区块链如何防范恶意节点？》。李永乐老师在视频中对拜占庭将军问题和区块链进行了讲解，他表示，拜占庭将军问题本质上指的是，在分布式计算机网络中，如果存在故障和恶意节点，是否能够保持正常节点的网络一致性问题。在近40年的时间里，人们提出了许多方案解决这一问题，称为拜占庭容错法。例如兰波特自己提出了口头协议、书面协议法，后来有人提出了实用拜占庭容错PBFT算法，在2008年，中本聪发明比特币后，人们又设想了通过区块链的方法解决这一问题。区块链通过算力证明来保持账本的一致性，也就是必须计算数学题，才能得到记账的权力，其他人对这个记账结果进行验证，如果是对的，就认可你的结果。与拜占庭问题比起来，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

作为关于以太坊区块链升级的背景，自2015年推出以来，以太坊区块链已经实施了以下多个重大升级：拜占庭(2017年)、君士坦丁堡(2019年)、圣彼德堡(2019年)、伊斯坦布尔(2019年)、柏林(2021年)和伦敦升级(2021年)。

这些升级的代号都是以以太坊基金会举办年度大会DevCon的城市命名。至于下一个重大升级的代号，如同HashKey集团董事长肖风博士指出，自然是来自于2016年的上海DevCon大会、以及当年发生的一段历史。在上海DevCon大会发生前一年(2015年)，HashKey集团通过附属公司投资以太坊、成为以太坊的早期投资者之一。

动态 | 链客社区联合北京交通广播推出区块链技术科普节目:12月11日15:15—16:00，区块链技术社区——链客区块链技术社区将联合北京交通广播FM103.9从零开始为大众科普解码区块链技术，蜻蜓FM及北京广播网同期进行全球直播。首期做客嘉宾为链客区块链技术社区创始人郄建军和百度区块链产品负责人于雅楠。[2019/12/11]

HashKey集团董事长肖风博士，早前获邀为书籍TheInfiniteMachine的中文版本撰写序言，就提到他与以太坊联合创办人VitalikButerin合作的经历。2015年4月，Vitalik来到上海，二人首次见面。

HashKey集团董事长肖风博士

在以太坊发展的早期阶段，肖风博士已经与VitalikButerin就如何加速推动区块链技术在中国的应用进行深入讨论。在2015年，肖风博士就以万向区块链实验室的名义，向以太坊资助50万美元。此项投资实际地协助以太坊在区块链的发展路向上重回正轨。此后，VitalikButerin与肖风博士持续紧密合作，包括积极参与一年一度的万向全球区块链峰会和2016年的上海DevCon大会。

动态 | 美国演说家Anthony Robbins开始科普什么是比特币:美国演说家安东尼·罗宾（Anthony Robbins）在自己的网站上发布了一篇比特币的科普文章，并在推特上向自己的粉丝介绍什么是比特币，目前他的推特账户共有粉丝304万人。[2019/1/1]

肖风博士在《点对万物：以太坊与未来数字金融》的序言提出：“TheMerge不仅是以太坊发展史上的重要时刻，也注定是区块链技术发展史上的重要时刻！”

“在TheMerge之后，以太坊在性能、可扩展性方面也可以为大规模应用提供支持。按照以太坊基金会的说法，10年时间内，以太坊将能达到1000万次/秒的事务处理量。根据我个人的观察，类比互联网协议的发展过程，未来几年时间，区块链协议也会逐步被市场的力量推向集成为统一的协议堆栈；而以太坊之外的其他公链，可能会成为以太坊的子链、侧链，或者分片、分区，从而达到一个区块链世界互联互通的理想世界。”?--HashKey集团董事长肖风博士。

以太坊上海升级：对质押者、投资者有什么影响？

以太坊上海升级的重点，是让质押者可以提取已质押的以太币(ETH)。

随着以太坊实施权益证明(PoS)共识机制，该机制下以太币持有者可以通过质押一定数量的以太币，获得参与以太坊网络验证的资格。

而自2020年上线以来，以太坊信标链(BeaconChain)已经开始接受以太币质押。

2022年，以太坊开发者为了更加聚焦技术重点，就没有在以太坊合并当中包括提取已质押以太币的功能。因此，信标链的以太币质押者，尚未能提取到以太币或相关的代币奖励。

质押在信标链的以太币数量、质押者的数量，都出现倍数级的迅速增长。

以太坊上海升级的质押ETH提取限制

假设以太坊完成上海升级后，会否出现大量质押者提走以太币的情况？截至撰文之时，已质押在信标链的以太币(ETH)，占以太币总供应量的13%以上。既然以太坊上海升级就是以开放质押以太币提取功能为重点，随着实施日期逐渐接近，市场自然密切关注以太币投资者和相关市场人士、可能发生的抛售活动。确认可以提取已质押以太币后，想要解除质押、转投其他机会者，终于可以选择提走以太币。对于持有以太币但没有质押的市场人士来说，市场走势的不确定性也可能令他们作出相应的操作。

当质押在以太坊信标链的以太币，一下子全部容许开放提走，会否直接造成大规模市场波动？答案是不太可能的。因为以太坊上海升级包含了提币限制及排队机制。以太坊将为质押在以太坊信标链的以太币作出提取限额机制，在每个epoch即约每6.4分钟，只能有6个验证节点可以提取质押的以太币。以此估算，在上海升级后以太坊每天只会容许大约43,200以太币被提取。

根据估算，如果所有信标链质押者都提取他们质押的ETH代币，而新质押者数目为零的话，过程将需要300天左右。

而且根据以太坊基金会，提取的速率限制将会根据质押的ETH总量而调整。

以太坊上海升级会在什么时间实施？

根据以太坊开发者的计划，以太坊上海升级将在以太坊合并之后的6至12个月内启动。为确保将延迟和潜在技术问题缩减至最少，以太坊开发者决定将开放解除以太币质押列为上海升级的优先处理功能，这即是以太坊改进提议“EIP-4895:BeaconChainPushWithdrawalsasOperations”。

以下是根据公开资料整理而成的以太坊上海升级开发历程:

2022年10月:为准备以太坊上海升级，以太坊开发者启动代号“Shandong”(山东)的测试网络以查找错误和潜在问题。

2022年12月:以太坊开发者暂定2023年3月在以太坊主网实施上海升级。

2023年1月:在以太坊核心开发者会议上，以太坊开发者确认上海升级将会以推出解除以太币质押为优先重点，计划在2月底前发布上海升级的公共测试网络。

以太坊上海升级后的技术路线：分片？

以太坊区块链升级计划与路线图。来源：@trent_vanepps.

实际上，以太坊上海升级除了解锁信标链以太币质押以外，原本还考虑包含了其他改进提议。但是为了降低延误的机会，以太坊开发者决定上海升级不会纳入这些提议。

这些提议包括称为“proto-danksharding”的改进提议(EIP-4844)，即是以太坊区块链分两阶段实施分片(sharding)架构的第一步。在以太坊上海升级顺利完成后，上述的proto-danksharding提议有望在2023年内稍后正式发布详情。若以太坊升级进展按计划进行，下一个重大升级的主题就是实现数据分片升级。

简单而言，实现数据分片升级，旨在将以太坊的部份工作重担，分散到同时协作的较小型区块链上。分片有望为以太坊带来更多储存及存取数据的容量，让以太坊区块链更快、可扩展性(scalability)更大。同时，分片有望使二层网络(Layer-2)技术方案的交易费用更低，又能保持采用以太坊区块链安全保障的优势。

以太坊区块链的分片升级，有望在2023年和2024年推出。

结语

以太坊上海升级将是以太坊区块链发展的重要时刻。这次升级既以中国城市上海命名，自然反映出上海在以太坊发展早期的渊源与角色。以太坊上海升级的主要目标是开放质押在以太坊信标链的以太币得以提取，为质押者提供解锁提币的选择。以太坊上海升级是以太坊区块链提升可扩展性和去中心化建设的又一大步，势将成为以太坊发展历程上的重大事件。

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