自2013年Vitalik Buterin发布以太坊白皮书以来，以太坊2.0的升级就一直是热门议题。经历过数次跳票后，以太坊终于要迎来具有历史性意义的“The Merge”升级。
以太坊主网将和以太坊信标链进行合并，并完成由POW工作量证明机制迁移至POS权益证明机制的转变。但“The Merge”只是一个开始，以太坊还将迎来“The Surge”、“The Verge”、“The Purge”和“The Splurge”等升级，来引入分片链并优化数据结构以及客户端成为最终版本。
“可以做发达之后处于守势的苹果，但绝对不能做固步自封的诺基亚”，共识机制的转变是以太坊在成为真正的“世界计算机” 路上必须要经历的考验，尽管升级后以太坊的未来充满了未知，但以太坊迈出了在区块链发展中历史性的一步！
以太坊2.0升级主要是为了解决以太坊的发展过程中产生的一些限制整个网络的发展问题，以太坊2.0的Roadmap主要包括了平行链、信标链、合并和分片3个步骤。其中前两个步骤的目的是将整个网络的共识机制由PoW转向PoS（权益证明），最后一个步骤是为了改善整个以太坊网络的性能，提高扩展性。
为实现共识机制的平滑过渡，2020年12月1日，以太坊在当前PoW主网运行的同时，首先启用了一条平行运行的链，叫做信标链（Beacon Chain）。信标链以PoS作为共识机制，单独运行。参与者需要向链上的一个智能合约质押32个ETH作为权益证明，经过审查后进入验证者名单，成为信标链的验证者。在这条链上，验证者取代了矿工的角色，成为链的构建者。
在PoW机制下，节点通过计算mining来生成下一个区块，而到了PoS机制的信标链中，下一个区块的产生是由验证者们选择出来的。这个选择具有随机性，不由一个验证者决定，这体现了去中心化的特点。如果验证者们表现良好，就可以获得奖励，反之若他们作恶，系统则会从他们质押的32个ETH中扣除一部分。当质押的ETH少于16个时，他们就会被移出验证者名单。
在合并之前，也就是目前这个阶段，以太坊处于PoW+PoS平行运行的阶段。提前启用PoS平行链链主要是出于两方面考虑，第一是尽量减少对目前运行的PoW链的影响，减少共识转换对网络带来的冲击，第二是给新的PoS网络足够的时间收集质押的ETH，以保证网络安全运行。
在说以太坊2.0时常常提到的合并（Merge）就是将PoW的主网（以太坊称为处理交易的执行层）与PoS的信标链（以太坊官方称为共识层）进行合并。以太坊的合并需要首先在测试网上进行测试，一旦在测试过程中发现任何问题，节点视情况进行修复。
目前以太坊的测试网Ropsten、Sepolia已分别于6月9日和7月6日完成合并，剩下的Goerli测试网也将于近日完成合并。如果一切顺利，以太坊正式网络将于九月中下旬结束合并。在那之后，PoW的机制将被废弃，整个网络将通过PoS来产生新的区块。
为了确保共识机制切换成功，以太坊开发者提议实施难度炸弹，以增加PoW的mining难度。难度炸弹在2015年被加入到以太坊代码中，它被描述为：在预定的区块数上，增加PoW算法中谜题的难度，使计算产生区块的时间变长，mining变得困难，以此来减少矿工的mining奖励，打消他们的积极性。难度炸弹实施后，矿工们将变得无利可图，原PoW网络也就无法继续运行。
共识机制的转变并不能提升以太坊的性能，性能的提升需要通过分片来实现。
分片是一种数据库分区概念，用于优化存储并快速处理，通过把组织的网络分为较小的分区，水平分割数据库，分散负载，每个分片都有自己单独的数据，多个分片可以并行处理，从而减少网络拥堵，增加TPS，实现网络的可扩展性。
以太坊比较早期的分片计划是将主网划分成64个分片，每个分片都有单独的区块提议者和委员会。区块提议者和委员会是随机选择和随机分配的，区块提议者从交易池中选择要纳入区块的交易，当获得委员会三分之二的同意票之后，区块就可以被纳入链上。
这个早期的分片方案旨在扩展以太坊主链的性能。但是执行起来很复杂，加之经过几年的时间，layer2发展迅速，Rollup百花齐放，所以，以Vitalik为中心的以太坊的开发者们逐渐抛弃了这个原有的方案，转向了新的技术选型，即不再在以太坊主网上直接分片以追求承载更多交易，而是转换为以Rollup为中心，由Rollup在交易层面扩容、主链只为Rollup提供数据可用性的底层链的线路图。
在新方案中，以太坊的目标是作为可扩展的数据可用性层，可以简单理解为最终的结算和记账。主链扩容将聚焦于扩大区块的数据容量，而非提高链上计算效率，即：以太坊分片旨在提供更多数据blob（二进制大对象）空间以支持Rollup，以太坊无需对这些数据进行解释，只收集Rollup的计算和证明结果，确保数据可用，而更多的计算执行和交易有效性则由Layer2的Rollup来实现。更具体来说，由Rollup来进行交易的计算和验证，并将验证完成的多笔交易和证明结果纳入一个包裹，而主链上的区块只记录这些包裹。
由于一个区块可以纳入多个Rollup产生的包裹，未来以太坊上会存在多种Rollup来为整个网络执行扩容。
自2013年Vitalik Buterin发布以太坊白皮书以来，以太坊2.0的升级就一直是热门议题。经历过数次跳票后，以太坊终于要迎来具有历史性意义的“The Merge”升级。
以太坊主网将和以太坊信标链进行合并，并完成由POW工作量证明机制迁移至POS权益证明机制的转变。但“The Merge”只是一个开始，以太坊还将迎来“The Surge”、“The Verge”、“The Purge”和“The Splurge”等升级，来引入分片链并优化数据结构以及客户端成为最终版本。
“可以做发达之后处于守势的苹果，但绝对不能做固步自封的诺基亚”，共识机制的转变是以太坊在成为真正的“世界计算机” 路上必须要经历的考验，尽管升级后以太坊的未来充满了未知，但以太坊迈出了在区块链发展中历史性的一步！
以太坊2.0升级主要是为了解决以太坊的发展过程中产生的一些限制整个网络的发展问题，以太坊2.0的Roadmap主要包括了平行链、信标链、合并和分片3个步骤。其中前两个步骤的目的是将整个网络的共识机制由PoW转向PoS（权益证明），最后一个步骤是为了改善整个以太坊网络的性能，提高扩展性。
为实现共识机制的平滑过渡，2020年12月1日，以太坊在当前PoW主网运行的同时，首先启用了一条平行运行的链，叫做信标链（Beacon Chain）。信标链以PoS作为共识机制，单独运行。参与者需要向链上的一个智能合约质押32个ETH作为权益证明，经过审查后进入验证者名单，成为信标链的验证者。在这条链上，验证者取代了矿工的角色，成为链的构建者。
在PoW机制下，节点通过计算mining来生成下一个区块，而到了PoS机制的信标链中，下一个区块的产生是由验证者们选择出来的。这个选择具有随机性，不由一个验证者决定，这体现了去中心化的特点。如果验证者们表现良好，就可以获得奖励，反之若他们作恶，系统则会从他们质押的32个ETH中扣除一部分。当质押的ETH少于16个时，他们就会被移出验证者名单。
在合并之前，也就是目前这个阶段，以太坊处于PoW+PoS平行运行的阶段。提前启用PoS平行链链主要是出于两方面考虑，第一是尽量减少对目前运行的PoW链的影响，减少共识转换对网络带来的冲击，第二是给新的PoS网络足够的时间收集质押的ETH，以保证网络安全运行。
在说以太坊2.0时常常提到的合并（Merge）就是将PoW的主网（以太坊称为处理交易的执行层）与PoS的信标链（以太坊官方称为共识层）进行合并。以太坊的合并需要首先在测试网上进行测试，一旦在测试过程中发现任何问题，节点视情况进行修复。
目前以太坊的测试网Ropsten、Sepolia已分别于6月9日和7月6日完成合并，剩下的Goerli测试网也将于近日完成合并。如果一切顺利，以太坊正式网络将于九月中下旬结束合并。在那之后，PoW的机制将被废弃，整个网络将通过PoS来产生新的区块。
为了确保共识机制切换成功，以太坊开发者提议实施难度炸弹，以增加PoW的mining难度。难度炸弹在2015年被加入到以太坊代码中，它被描述为：在预定的区块数上，增加PoW算法中谜题的难度，使计算产生区块的时间变长，mining变得困难，以此来减少矿工的mining奖励，打消他们的积极性。难度炸弹实施后，矿工们将变得无利可图，原PoW网络也就无法继续运行。
共识机制的转变并不能提升以太坊的性能，性能的提升需要通过分片来实现。
分片是一种数据库分区概念，用于优化存储并快速处理，通过把组织的网络分为较小的分区，水平分割数据库，分散负载，每个分片都有自己单独的数据，多个分片可以并行处理，从而减少网络拥堵，增加TPS，实现网络的可扩展性。
以太坊比较早期的分片计划是将主网划分成64个分片，每个分片都有单独的区块提议者和委员会。区块提议者和委员会是随机选择和随机分配的，区块提议者从交易池中选择要纳入区块的交易，当获得委员会三分之二的同意票之后，区块就可以被纳入链上。
这个早期的分片方案旨在扩展以太坊主链的性能。但是执行起来很复杂，加之经过几年的时间，layer2发展迅速，Rollup百花齐放，所以，以Vitalik为中心的以太坊的开发者们逐渐抛弃了这个原有的方案，转向了新的技术选型，即不再在以太坊主网上直接分片以追求承载更多交易，而是转换为以Rollup为中心，由Rollup在交易层面扩容、主链只为Rollup提供数据可用性的底层链的线路图。
在新方案中，以太坊的目标是作为可扩展的数据可用性层，可以简单理解为最终的结算和记账。主链扩容将聚焦于扩大区块的数据容量，而非提高链上计算效率，即：以太坊分片旨在提供更多数据blob（二进制大对象）空间以支持Rollup，以太坊无需对这些数据进行解释，只收集Rollup的计算和证明结果，确保数据可用，而更多的计算执行和交易有效性则由Layer2的Rollup来实现。更具体来说，由Rollup来进行交易的计算和验证，并将验证完成的多笔交易和证明结果纳入一个包裹，而主链上的区块只记录这些包裹。
由于一个区块可以纳入多个Rollup产生的包裹，未来以太坊上会存在多种Rollup来为整个网络执行扩容。
