以太坊向 POS(權(quán)益證明)的過(guò)渡-合并-即將到來(lái):開發(fā)網(wǎng)絡(luò)正在建立，規(guī)范正在敲定，社區(qū)宣傳也在如火如荼地進(jìn)行。合并的目的是最小化以太網(wǎng)的終端用戶、智能合同和 DApp 運(yùn)營(yíng)模式有影響，也就是說(shuō)有一些小的變化值得強(qiáng)調(diào)。在我們深入了解它們之前，這里有幾個(gè)鏈接來(lái)提供整個(gè)合并架構(gòu)的背景。

路線圖的演變

合并后的客戶架構(gòu)

本文的其他部分將假設(shè)讀者熟悉上述內(nèi)容。對(duì)于想了解更多的人，可以在這里查閱 The Merge 所有規(guī)格。

執(zhí)行層

共識(shí)層

API 引擎

區(qū)塊結(jié)構(gòu)
合并后，POW(工作證明)塊不再存在于網(wǎng)絡(luò)中，以前 POW 鏈的內(nèi)容會(huì)成為信標(biāo)鏈（Beacon Chain)創(chuàng)建的塊的一部分。那么你可以認(rèn)為 Beacon 鏈成為以太坊 POS 鏈(權(quán)益證明)共識(shí)層取代了以前的工作證明共識(shí)層。信標(biāo)鏈塊將包括 ExecutionPayloads是合并后當(dāng)前工作證明鏈上的塊等價(jià)物。

對(duì)于終端用戶和程序開發(fā)者來(lái)說(shuō)，這些 ExecutionPayloads 是和以太網(wǎng)互動(dòng)的地方。這層交易仍將由執(zhí)行層客戶端(Besu,Erigon,Geth,Nethermind 等等)處理。幸運(yùn)的是，由于執(zhí)行層的穩(wěn)定性，合并只帶來(lái)最小的破壞性。

采礦和 Ommer 區(qū)塊場(chǎng)
合并后，以前包含在工作證明區(qū)塊頭的幾個(gè)字段不能使用，因?yàn)樗鼈兒?POS(權(quán)益證明)無(wú)關(guān)。為了盡量減少對(duì)工具和基礎(chǔ)設(shè)施的干擾，將這些字段設(shè)置為 0、或其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的等價(jià)物，而不是完全從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中刪除。區(qū)塊字段修改的詳細(xì)內(nèi)容可以參考 EIP-3675。
由于 POS(權(quán)益證明)不同 POW(工作證明)自然產(chǎn)生 omers(也叫叔叔區(qū)塊)，每個(gè)區(qū)塊中的這些列表(omers)這個(gè)列表的哈希值將是空的(omersHash)會(huì)變成空列表 RLP 編碼哈希值。同樣，由于難度和 nonce 是 POW(工作證明)的特征，考慮到它們的字節(jié)大小值，它們被設(shè)置為 0。

mixHash另一個(gè)與采礦相關(guān)的字段不會(huì)被設(shè)置為 0，包含信標(biāo)鏈 RANDAO 值。

更多關(guān)于這方面的詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)參考以下章節(jié)。

BLOCKHASH 和 DIFFICULTY 操作碼變化
合并后，BLOCKHASH 操作碼仍然可以使用，但由于它不再可以通過(guò)工作證明哈希計(jì)算過(guò)程進(jìn)行鍛造，操作碼提供的偽隨機(jī)性將大大削弱。

與此相關(guān)，DIFFICULTY 操作碼（0x44)升級(jí)更名 RANDOM。合并后，它將返回信標(biāo)鏈提供的隨機(jī)信標(biāo)的輸出。因此，該操作碼將成為比例 BLOCKHASH 為程序開發(fā)人員提供更強(qiáng)大的隨機(jī)來(lái)源(盡管仍有偏見)。

RANDOM 暴露值將被存儲(chǔ)在 ExecutionPayload 中，其中 mixHash 與工作證明計(jì)算有關(guān)的值。payload 的 mixHash 字段也將被重新命名 random。

以下是關(guān)于 DIFFICULTY 和 RANDOM 操作碼在合并前和合并后如何工作的說(shuō)明。

在合并之前，我們可以看到 0x44 操作碼返回塊頭 difficulty 字段。合并后，操作碼更名為 RANDOM，指向之前包含 mixHash 塊頭字段現(xiàn)在存儲(chǔ)在信標(biāo)鏈狀態(tài) random 值。

在 EIP-4399 這種正式確定的變化也為鏈上應(yīng)用提供了一種評(píng)估合并是否已經(jīng)發(fā)生的方法。

來(lái)自 EIP：

此外，本 EIP 提出的變化允許智能合同決定是否升級(jí) PoS。這可以通過(guò)分析來(lái)分析 DIFFICULTY 操作碼的返回值大于 2**64 值表示交易 PoS 塊中執(zhí)行。

區(qū)塊時(shí)間
合并會(huì)影響以太網(wǎng)的平均塊時(shí)間。 POW(工作證明)平均每 13 秒內(nèi)有塊進(jìn)入(實(shí)際塊時(shí)間有些差異) POS(權(quán)益證明) 12 每秒鐘都有一個(gè)塊進(jìn)入，除非驗(yàn)證人離線或未能及時(shí)提交塊，否則錯(cuò)過(guò)時(shí)間段。在實(shí)踐中，這種情況只在

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