随着以太坊Merge时间节点将至，今天我们将探讨以太坊合并之后会面临哪些监管问题和应用层问题。2022年8月16日，以太坊联合创始人VitalikButerin在推特上参与讨论「若监管通过某些协议的验证者者对以太坊进行协议级别的审查，以太坊社区将如何反应」这一话题时表示，会将这种审查视为对以太坊的攻击，并选择通过更广泛共识将这些验证者的质押权益进行销毁。引起这个讨论的导火索在于：近期，美国财政部海外资产控制办公室将与TornadoCash有关的以太坊地址添加到制裁实体的名单中。但是目前对其的制裁都是处于中心化层面的操作，对于涉及到去中心化的智能合约部分，尚无法进行技术制裁。这表明如果美国要想要彻底制裁Tornadocash，就必须要控制底层的以太坊链。那么就引出一个问题，假如美国政府对以太坊进行监管，会面临什么？
如果美国政府要对以太坊进行监管，最大的可能是要求大型PoS质押服务商对以太坊进行协议级别的交易审查。这并不是验证者「作恶」，而是验证者对链上地址的「针对性制裁」。简单来说，就是监控被制裁地址发出的所有请求，并将所有包含被制裁地址事务的区块进行拒绝出块即可，当一个区块无法通过66%以上权益验证投票通过时，该区块的所有事务请求将会进行回滚，这也就意味着被制裁的地址将无法进行任何操作，并且验证者不会面临任何惩罚。截至目前，以太坊全网质押的以太币数量大约为1300多万ETH，而通过Lido质押的以太币数量已经占了约30.9%，Coinbase占了约14.7%，Kraken占了约8.5%。如果美国政府要求Lido、Coinabse、Kraken为代表的大型节点验证者对以太坊进行协议级别的交易审查，作为具有美国法律实体的质押服务商很难拒绝类似要求。
数据：今年以来USDC在以太坊区块链的每日转账价值一直高于USDT:金色财经报道，Glassnode的数据显示，在整个2022年，USDC在以太坊区块链上的每日转账价值一直高于USDT。例如，截至11月22日，USDC的每日转账约为140亿美元，而USDT为50亿美元。流通中的USDC代币市值约为440亿美元，而USDT为654.2亿美元，与USDT用户相比，USDC用户参与的资金转移相对较多，这暗示着USDC越来越成为机构鲸鱼、对冲基金、家族办公室、加密交易所等高净值实体的稳定币选择。[2022/11/24 8:02:16]
图源自DuneAnalytics针对可能出现的上述情况，在以太坊社区在Twitter上发起了一项投票讨论，如果OFAC通过验证节点对以太坊实施监管该怎么做。V神支持将上述情况视为对以太坊的攻击，并通过更广泛共识将这些节点的质押权益进行销毁。下面，我们再来聊一聊应用层的问题。我们在上一篇曾提到：按照计划，以太坊的Merge以「最小破坏」原则进行，使原来运行的应用客户端可以无感地切换到PoS。也就是说，尽管是「最小破坏」，但在这个过程中，有一些小的变化仍然值得我们注意。本节就主要从应用开发的角度介绍在合并后，我们应该关注的方面。合并后，当前的Eth1和Eth2客户端将成为以太坊的执行层和共识层。这意味着Eth1或信标链客户端的节点运营商将需要运行堆栈的「另一半」以获得完全验证的节点。下图显示了合并后完整的以太坊客户端架构。客户端架构
V神：以太坊Layer 1尚未准备好迎接直接大规模采用:1月4日消息，Vitalik Buterin（V神）重申了对以太坊扩容解决方案的迫切需求。
在最新的Bankless播客中，V神讨论了过去一年以太坊网络的发展，以及未来的扩容计划。虽然以太坊在2021年取得了重大进展，比如伦敦硬分叉，其中包括费用销毁机制EIP-1559，但它仍然面临高额的gas费用。
V神承认，“为了让区块链被主流采用，它必须便宜。”然而，他也承认当前的费用是以太坊最紧迫的问题之一。他解释说：“目前的以太坊，即Layer 1，还不是一个可以迎接直接大规模采用的系统。”他接着强调了对rollups等第二层扩容解决方案的需求。（Crypto Briefing）[2022/1/5 8:25:20]
合并后客户端架构.图源自DannyRyan区块结构
美SEC主席拒绝评论以太坊是否是一种证券:金色财经报道，美国证券交易委员会（SEC）主席Gary Gensler表示，Howey测试足够清晰，可以确定某种加密货币资产是否是证券。然而，虽然他过去反复声明比特币是一种商品，却回避了有关以太坊监管状况的问题。据悉，早在2018年，Gensler就声称有充分的理由将ETH归类为证券。[2021/8/4 1:32:29]
当合并发生时，信标节点将监视当前的PoW链并等待它达到预定义的totaldifficulty阈值，该值被称为TERMINAL_TOTAL_DIFFICULTY。即一旦PoW链产生了一个带有totaldifficulty>=TERMINAL_TOTAL_DIFFICULTY的块，它将被视为链上最后的一个PoW块。随后，PoW块包含的数据将成为信标链块的数据组成部分，而信标链则可以被视作为以太坊新的PoS共识层，取代之前的PoW共识层。同时在进行共识验证时，信标节点将与其执行引擎通信，并要求它生成或验证ExecutionPayloads。ExecutionPayloads包含了父哈希、状态根、基本费用和要执行的交易列表等信息。一旦这些数据被生成或验证，信标节点将与p2p网络上的其他节点共享它们。而对于终端用户和应用程序开发人员来说，这些原来PoW链上的ExecutionPayloads仍然是他们与以太坊进行直接交互的位置，事务仍将由执行层客户端处理，这使得他们可以无感切换到PoS链。下图显示了这种关系：
77pool运营负责人陈云熙：以太坊矿业整体处于平稳向上的阶段:金色财经现场报道，4月24日，由印比特主办、金色财经和易矿联合主办，珠海市横琴新区数链数字金融研究院指导的《2021新基建区块链峰会》在成都召开。在圆桌对话《矿圈360行 行行出状元》环节，77pool运营负责人陈云熙指出，以太坊矿业竞争远未到比特币如此白热化的程度，主要得益于以太坊目前的挖矿模式没有像比特币Asic矿机这么庞大，带来的算力涨幅也没有那么快速，整体处于平稳向上的阶段。
在我看来，影响行业内卷的因素有两方面：一是外部因素，行情和竞争对手的竞争；二是企业自身的架构以及自身的管理因素。[2021/4/25 20:55:11]
图源自DannyRyan执行引擎
合并之后，执行引擎主要负责状态管理，区块创建和验证功能，而不再包含与共识相关的任何操作。因此，执行引擎被进行了部分修改，这些修改在EIP-3675中进行了描述，主要包含以下三点：首先，修改了区块的部分数据字段。将原有区块中几个仅与PoW相关的字段设置为0，具体包括与挖矿相关、叔块奖励相关。此外，extraData的长度在主网上也将被限制为32字节。
Pax Treasury在以太坊网络增发近1117万枚BUSD:据whale alert数据，北京时间10月5日12:36，Pax Treasury在以太坊网络增发11,165,763枚BUSD，交易哈希为0x0cb663f4378e2ace83010f1840ee4c22118409ceb849c1d3af51be2c6e5e9364。[2020/10/5]
其次，由于只有合并后的信标链才能进行出块，因此执行引擎将停止处理区块和叔块奖励。但交易手续费仍由其进行处理，即当执行引擎创建一个ExecutionPayload时，需确保所有交易的发起者至少能够支付当前baseFeePerGas的费用，并且将剩余的交易手续费发送到feeReceipient。注意，feeReceipient指的是升级前的以太坊地址，而不是信标链验证者地址。最后，一旦PoS取代PoW，执行引擎将不再负责广播区块，但仍会通过p2p网络进行交易的广播。具体过程为，首先用户将交易通过本地的RPC请求发送到共识客户端，在那里它们将被打包到信标块中。然后，共识客户端将在他们的p2p网络中广播信标块。下图表明了以太坊合并时的过程：首先停止PoW出块，其次信标链块在合并后开始持有ExecutionPayload。
图源自DannyRyanBLOCKHASH&DIFFICULTY操作码更改
合并后，BLOCKHASH操作码仍可使用，但由于它不再通过工作量证明生成对应的Hash值，所以此操作码提供的伪随机性将被大大减弱。与此同时，DIFFICULTY操作码(0x44)将会更名为RANDOM并返回由信标链提供的随机数值。因此，该值将替代BLOCKHASH成为应用程序开发人员可使用的更好随机源。RANDOM值将存储在ExecutionPayload中原有mixHash的位置，该值与工作量证明计算相关。升级后该值被重命名为random。下图解释了合并前后DIFFICULTY和RANDOM操作码的工作原理：
图源自DannyRyan合并前，我们看到0x44操作码返回区块头里的difficulty字段。合并后，负责生成随机数的RANDOM操作码则指向原有mixHash字段，该字段被重名为random。出块时间
合并将影响以太坊的平均区块时间。目前在PoW下，平均每约13秒产出一个区块，但实际区块间隔时间会由于网络拥堵的情况，而存在相当大的差异。但在PoS下，区块间隔为固定的12秒，除非发生某些极端情况，如：验证者离线或未及时提交区块而错过了某个插槽。综上，升级后网络的平均出块时间将减少近1秒，这提高了交易的速率。注意：如果智能合约中存在与特定平均出块时间相关的逻辑，则在计算时开发人员需要考虑到这一点。
参考文献：《升级前夕，以太坊社区面临监管担忧》《HowTheMergeImpactsEthereum’sApplicationLayer》原地址
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