挖礦變歷史！以太坊合併將省下99.95%能源，打掉重練有哪些改變？

「在一輛汽車全速奔馳的同時，一邊更換車輛引擎。」光是想像這樣的場景，就覺得無比困難，以太坊基金會研究員Justin Drake以此來比喻以太坊（Ethereum）近期的大事———合併（The Merge）。

在區塊鏈世界中，以太坊尤其重要。根據統計，每天有超過30億美元的交易在以太坊上發生，購買知名的「無聊猿」NFT（非同質化代幣）、玩區塊鏈遊戲賺外快，甚至透過DeFi（去中心化金融）投資，背後都要透過它，是下一代網際網路的重要基礎。

然而，2015年誕生的以太坊，至今仍面臨許多問題與挑戰，開發者打算整個打掉重來，最為關鍵的「以太坊合併（The Merge）」在今（15）日正式完成。最大的不同是，合併後的以太坊將能省下99.95%的能源，甚至讓「挖礦」走入歷史，以太坊發展進入全新時代。

高耗能、速度慢，以太坊面臨那些挑戰？

2015年夏天，第一代以太坊（ETH 1.0）正式誕生，它是目前全球規模最大公鏈。由於具備比特幣所沒有的智慧合約（Smart Contract）功能，使得開發者能在上頭創造各類不同應用。

智慧合約是一個自動控制數位資產的電腦程式，可以把它想像成一台由程式碼編寫、且能自動運行的自動販賣機，投下多少錢，相對應的物品就會掉出。

好處是，合約雙方不必以信任作為立約基礎，因為程式碼會強制執行合約內容，一旦合約被觸發開始執行，這過程是完全系統自動且無法干預，因此智慧合約內容難以被篡改，也幾乎不可能違約。

NFT、GameFi、DeFi等應用相繼問世，每秒平均處理20筆交易的以太坊，已經沒辦法負荷龐大交易量，也使得付給礦工驗證交易的手續費（Gas fee）高漲。

更可怕的是背後消耗的能源，過去以太坊所採用的機制叫做「工作量證明（PoW）」，指的是當有新的交易出現時，礦工們會比拚電腦或顯卡的算力，贏的人就可以當該筆交易的驗證者，並賺取以太幣當獎勵。

全球最大的加密貨幣礦區幾乎只要是在水力發電附近，到處滿是散熱的巨大圓扇，並且還擁有大型的變壓器，該礦廠更緊緊相鄰在高壓電塔底下，可見對電力的需求相當龐大，礦場內部挖礦機數量也非常可觀，對生態早成威脅不容忽視。

圖／ Bloomberg

「顯卡挖礦」、「礦場」都是PoW機制下的產物，伴隨而來的嚴重問題是耗電。為了要賺以太幣，全球大量電腦、顯卡同時運作消耗電力，幾乎跟一個小型國家能源消耗差不多，浪費許多能源。

挖礦將成為歷史！以太坊合併（The Merge）是什麼？

為了解決耗能、低效率問題，開發者決定打掉重來，提出「以太坊 2.0」（ETH 2.0）概念。背後包括Merge、Surge、Verge、Purge、Splurge這五個升級部分，且都同步在進行中。

一旦全部完成，以太坊上會有有超過64個分片（Sharding），分片指的是數據庫分區的一種型態，可以想像成高速公路上的車道，若要在車道有限的情況下快速通行，需要付出高額過路費（Gas Fee），一但車道拓寬，就能讓更多車輛（交易）同時通行、過路費也能降低。

以太坊創辦人布特林（Vitalik Buterin）近日表示，當五階段的升級都完成後，最終以太坊每秒可以處理10萬筆交易，高於現在的20筆、手續費（Gas Fee）可能低至0.002美元。

這五階段中的「合併（The Merge）」在15日完成，指的是用權益證明（PoS）共識機制，取代現在的工作量證明（PoW）機制。由於權益證明是在信標鏈（Beacon Chain）上運行，「合併」指的是將兩條獨立區塊鏈整合（以太坊主網與信標鏈）。

新的權益證明（PoS）共識機制，是在信標鏈（Beacon Chain）上運行，「合併」指的是將兩條獨立區塊鏈整合（以太坊主網與信標鏈）。

圖／ 螢幕截圖

以前要有礦機才能當驗證者，在權益證明（PoS）共識機制下，只需將手上的以太幣（ETH）質押在節點上，就可以成為驗證者，以太坊會隨機挑選節點替交易做驗證，也讓挖礦將變成歷史。「合併」最大的貢獻是節省了99.95%能源消耗。升級後的以太坊，就如同從燃油車時代，轉型走向電動車時代。

以太坊合併後，可節省了99.95%能源消耗。

圖／ shutterstock

對一般用戶來說，會有哪些影響？

可以將這次的以太坊合併（The Merge），想像成iPhone手機升級到iOS16，用戶不需要做任何設定、搞懂任何技術、手中持有的以太幣也不需要轉換，更不會有新代幣產生，所有功能都能無縫接軌。

由於「合併」只有共識機制改變，以太坊基金會表示，並不會因此擴充網路容量，手續費（Gas fee）價格並不會有太多變化；交易速度也不會大躍進，時間會從合併前以太坊主網的13秒、縮短成12.2秒，實際使用感受不會太明顯。

預計2023年，會迎來以太坊下一次的升級「分片網路（Sharding）」，可以把區塊鏈切割成更小、更容易管理的分片，如同在以太坊上開闢更多車道，就能讓過路費（手續費）降低。

對礦工來說，會有哪些影響？

過去在工作量證明機制（PoW）下，礦工可以透過挖礦賺錢，改成權益證明機制（PoS）後，基本上挖礦就不存在了。

因此，擁有大量硬體設備的挖礦公司，恐怕將面臨衝擊；像輝達（NVIDIA）這類生產顯卡的公司，也可能因為市場需求消失，進而受到影響。

以太坊合併，為何值得關注？

傳統銀行換核心系統，都必須小心翼翼測試、演練，才敢正式上架，也難保最後出包。像以太坊這樣如此大規模的區塊鏈大幅翻新，是加密貨幣歷史上沒發生過的事情。

在這之前，以太坊開發者已經準備許多年，開發了數個測試網絡（Goerli、Ropsten、Sepolia等），並歷經多次演練與修改。

根據《路透社》報導，MarketVector數位資產產品策略師Martin Leinweber評論，雖然比特幣沒有陣亡，但變得「很無聊」。根據TradingView數據，7月初比特幣佔加密貨幣總市值的43%、以太幣僅15%；但到了9月，比特幣市佔來到39%，而以太幣則上升到20.33%。

以太坊這次的技術提升與機制改革，希望把以太坊變成加密貨幣的基礎，加上多樣態的交易應用場景，使得未來的應用場景、擴充性，有了更加多元的想像。合併（The Merge）並非以太坊技術的結束，才只是剛開始而已，可以確定的是，一個全新時代已經到來。