# 以太坊上海升级到底是什么，一文带你理解 By [hambleyy](https://paragraph.com/@hambleyy-2) · 2023-05-22 --- 以太坊上海升级最主要的一个改变就是将过去的POW（proof of work工作量证明）转为POS（proof of stack权益证明），旨在提升以太坊的通缩性、环保性、生态的闭环。这篇文章剩下的所有内容都是为了让大家理解这句话而写。 最主要 --- 最主要的意思是上海升级做的不仅仅是将POW转为POS而已，上海升级是一段漫漫的旅程，升级过程中需要实现的以太坊改进提案EIP（Ethereum Improvement Proposal）有很多。只是从工作量证明（PoW）转向权益证明（PoS）的过程涉及多个以太坊改进提案，例如： EIP-2982: 该提案定义了以太坊2.0网络的共识机制，即ETH2.0 Beacon Chain。Beacon Chain是基于PoS的共识链，用于管理验证人和处理共识决策。 关于升级的四步走战略V神在他2015年发表的一个帖子中就已经制定好了，建议大家详读该贴，感受一下V神的战略规划和落地能力 [https://blog.ethereum.org/2015/03/03/ethereum-launch-process](https://blog.ethereum.org/2015/03/03/ethereum-launch-process) POW --- 以太坊区块链本质上是一个**基于交易的状态机**。在计算机科学中，_状态机_指的是将读取一系列输入并根据这些输入转换到新状态的东西。 对于以太坊的状态机，我们从“创世状态”开始。这类似于一张白纸，在网络上发生任何交易之前。当交易被执行时，这个创世状态转变为某个最终状态。在任何时间点，这个最终状态代表了以太坊的当前状态。 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/c7f6835c1056a9a98d141fe878417d2ad433ae39d0154cf2099335ff3a32064f.png) 以太坊的状态有数百万笔交易。这些交易被分组为“块”。一个区块包含一系列交易，每个区块都与其前一个区块链接在一起。 要引起从一个状态到下一个状态的转换，交易必须是有效的。要使交易被视为有效，它必须经过称为挖矿（矿工将交易打包进块）的验证过程。挖矿是指一组节点（即计算机）耗费其计算资源来创建有效交易块。 网络上任何声明自己为矿工的节点都可以尝试创建和验证区块。来自世界各地的许多矿工试图同时创建和验证区块。每个矿工在向区块链提交区块时都会提供一个数学“证明”，这个证明起到保证的作用：如果证明存在，那么这个区块就一定是有效的。 对于要添加到主区块链的区块，矿工必须比任何其他竞争矿工更快地证明它。通过让矿工提供数学证明来验证每个区块的过程称为“工作量证明”。 验证新区块的矿工因完成这项工作而获得一定数量的奖励。那是什么价值？以太坊区块链使用一种称为“以太”的固有数字令牌。每次矿工证明一个区块时，都会生成并奖励新的以太币。 那么POW有什么作用呢？ 1. 确保共识：POW机制通过矿工之间的竞争和验证过程，确保所有节点对区块链状态的一致性达成共识。 2. 激励参与者：POW机制为矿工提供了经济激励，即通过挖矿获得加密货币奖励（如以太币）。这激励机制吸引了更多的人参与到网络中，增加了网络的算力，进而增强了网络的安全性和稳定性。 3. 分散网络权力：POW机制通过公平的竞争机制，将网络的控制权分散给多个矿工。任何人只要拥有足够的计算能力和资源，就有机会成为挖矿者。这种分散的权力结构确保了没有任何个体或实体能够垄断网络，并保持了网络的公正性和透明性。 POS --- 现在不再通过矿工们消耗算力竞争记账权了，现在矿工们通过质押的以太数量竞争记账权，任何人都可以通过质押32 个以太成为以太链的验证者，该算法将时间分为“slot”和“epoch”。**slot长 12 秒**，**每个epoch由 32 个slot组成。** 对于每个slot，都会随机选择一个验证者作为“\*\*区块提议者”。\*\*区块提议者验证者负责从未决交易中构建一个新区块。然后它将块发送给网络中的其他验证器，这些验证器对该块是否有效进行投票。 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/89dbb72aa044543dede71969157d2005f19b60f9a68d530cabda2a3b2edf9759.png) 不过，并非每个验证者都会为每个区块投票。对于每个epoch，一个验证者被分配给一个“**委员会**”。每个委员会被随机分配一个位置，他们需要在其中证明以确定提议的区块是否有效。 换句话说，每个验证者只证明**一个他们的委员会被分配到的每个时段的块**。 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/1cb633cf40e7bb2b7fb9d9f370f3aa02342b4f14c14460b04c5c7c7f59b26f1b.png) 一小部分验证者也被随机选择加入同步委员会，这与上述委员会不同。加入同步委员会需要验证者帮助轻客户端同步并确定链的头部，他们因此获得额外奖励。但是，作为验证者，每大约 22 个月才成为同步委员会的一员 POW转为POS -------- * 2020年12月1日信标链上线，正式为2.0提供先决条件： 信标链是已经跑了两年的POS链，合并之前与POW主网平行运转，不会处理主网上的交易，但信标链上线后就已经可以质押产生奖励，但是质押的ETH和奖励会被锁仓无法提取，可望不可及，直到上海升级后才可以提取，总结一下，20年信标链上线，22年完成与主网合并切换POS，23年完成上海升级后可以提取资金 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/b2b145ed50a68622ff696138f7d9ce97c482d3cfa0b0730734659583a935659e.png) * 今年3月份上海升级，合并后首次重大升级且涉及质押解锁 通缩性 --- 既然我们已经解释了合并，让我们来谈谈大局影响。目前，以太坊每年的通货膨胀率约为 4.62%，这主要是给矿工挖矿的。（以前矿工挖出一个区块的奖励高达3以太）合并后，**ETH 的年通货膨胀率将降低 90% 至 ~0.49%**。 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/9fe026109d936d04f2806bf1c4808aa6b79b049993c99473bcb6726c8dfd5232.png) 环保性 --- 以太坊不再需要矿工来执行工作量证明并向区块链添加新区块，不再需要矿工消耗算力而是通过质押投票 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/6ca27f3412dfe54ba838ccb701fb5b4c32e416337f435c672c99200e12a264f9.png) 生态的闭环 ----- 以前如果要对以太坊发动攻击串改区块链，需要购买整个网络一半以上的算力，而现在是需要一半以上所有验证者质押的ETH，要通过以太坊生态里的资产才能发动攻击 --- *Originally published on [hambleyy](https://paragraph.com/@hambleyy-2/F9dD6GjTp2azSEvmUufO)*