The Ethereum Merge: Переход от PoW к PoS
15 сентября 2022 года, на блоке 15,537,393, Ethereum провел одно из самых амбициозных технических обновлений в истории программной инженерии. The Merge перевел механизм консенсуса Ethereum с proof of work (PoW) на proof of stake (PoS), полностью устранив майнинг и заменив его системой валидации на основе стейкинга. В этом руководстве рассмотрено, что произошло, почему это имело значение, как работает proof of stake в Ethereum и как это повлияло на экосистему спустя более трех лет.
Что такое The Merge?
The Merge — это объединение двух отдельных цепочек Ethereum:
-
Слой исполнения (ранее "Eth1"): исходный mainnet Ethereum, работавший на proof of work с июля 2015 года, содержал всю историю транзакций, смарт-контракты и состояние сети.
-
Слой консенсуса (ранее "Eth2" или Beacon Chain): цепочка на proof of stake, запущенная 1 декабря 2020 года и работавшая параллельно с mainnet. Она управляла валидаторами и протоколом консенсуса PoS, но не обрабатывала транзакции.
15 сентября 2022 года эти два слоя объединились. Слой исполнения принял консенсус proof of stake от Beacon Chain, и майнинг немедленно прекратился. Это было эквивалентно замене двигателя самолета во время полета — при ставке в сотни миллиардов долларов и нулевом простое.
Таймлайн
| Дата | Событие |
|---|---|
| Dec 1, 2020 | Запуск Beacon Chain (консенсус PoS работает параллельно) |
| Jun 2022 | Слияние тестнета Ropsten |
| Jul 2022 | Слияние тестнета Sepolia |
| Aug 2022 | Слияние тестнета Goerli |
| Sep 6, 2022 | Обновление Bellatrix (Beacon Chain подготовлен к Merge) |
| Sep 15, 2022 | The Merge — достигнут Terminal Total Difficulty, активирован PoS |
Что изменилось
| Аспект | До (PoW) | После (PoS) |
|---|---|---|
| Производители блоков | Майнеры | Валидаторы |
| Время блока | ~13 секунд (переменное) | 12 секунд (фиксированное) |
| Потребление энергии | ~112 TWh/год | ~0.01 TWh/год |
| Выпуск нового ETH | ~13,000 ETH/день | ~1,700 ETH/день |
| Требования к оборудованию | GPUs/ASICs | Обычное оборудование + 32 ETH |
| Финализация | Вероятностная | Детерминированная (~13 минут) |
Что НЕ изменилось
Не менее важно понимать, что The Merge не изменил:
- Gas fees: The Merge не снизил комиссии за транзакции (это задача Layer 2 и EIP-4844)
- Скорость транзакций: время блоков немного сократилось, но базовая пропускная способность осталась прежней
- Историю: вся история транзакций и состояние смарт-контрактов сохранены
- Пользовательский опыт: с точки зрения конечного пользователя Ethereum работал одинаково до и после
- Смарт-контракты: все существующие контракты продолжили работать без изменений
Почему proof of stake?
Энергоэффективность
Самым заметным преимуществом стало снижение энергопотребления на 99.95%. В эпоху proof of work Ethereum потреблял примерно столько же электроэнергии, сколько Нидерланды. В proof of stake валидатор может работать на обычном ноутбуке или Raspberry Pi.
Это изменение было важным не только с экологической, но и с репутационной точки зрения. Институты, ориентированные на ESG и избегавшие Ethereum из-за энергозатрат, теперь смогли участвовать. Экологический аргумент против Ethereum фактически исчез.
Экономическая безопасность
В proof of work безопасность обеспечивается постоянными затратами на электричество и оборудование. В proof of stake безопасность обеспечивается капиталом под риском — валидаторы блокируют ETH, который может быть уничтожен (slashed) при нарушениях.
Ключевые различия в модели безопасности:
| Фактор | Proof of Work | Proof of Stake |
|---|---|---|
| Стоимость атаки | Получить 51% хеш-мощности | Получить 33% застейканного ETH |
| Последствие атаки | Оборудование можно использовать повторно | Застейканный ETH уничтожается |
| Восстановление | Нужно перехешировать атакующего | Социальная координация может увести fork в сторону |
| Постоянные затраты | Бесконечные расходы на электричество | Разовая блокировка капитала |
Важное преимущество PoS в том, что капитал атакующего находится под риском и может быть уничтожен. В PoW атакующий с 51% сохраняет майнинговое оборудование даже после атаки. В PoS доля злонамеренного валидатора slashed — он теряет инвестицию.
Снижение эмиссии
PoW требовал высокой эмиссии (примерно 13,000 ETH/день), чтобы компенсировать майнерам расходы на электричество и оборудование. PoS требует значительно меньшей эмиссии (примерно 1,700 ETH/день), потому что издержки валидаторов минимальны — нужен только компьютер и интернет.
В сочетании с механизмом сжигания комиссий EIP-1559 это снижение эмиссии сделало ETH чисто дефляционным в периоды нормальной и высокой сетевой активности. В комиссиях сжигается больше ETH, чем создается в виде наград за стейкинг.
Как работает proof of stake в Ethereum
Валидаторы
Любой может стать валидатором, внеся 32 ETH в staking-контракт. Валидаторы запускают два вида ПО:
- Execution client: обрабатывает транзакции и управляет состоянием (например, Geth, Nethermind, Besu, Erigon)
- Consensus client: реализует логику proof of stake (например, Prysm, Lighthouse, Teku, Nimbus, Lodestar)
Запуск обоих клиентов называется запуском полного узла валидатора. Сообщество Ethereum активно продвигает разнообразие клиентов — использование разных реализаций, чтобы баг в одном клиенте не повлиял на всю сеть.
Слоты, эпохи и финализация
В PoS Ethereum время делится на дискретные единицы:
- Slot: окно в 12 секунд, в течение которого один валидатор предлагает блок
- Epoch: 32 слота (6.4 минуты)
- Finality: после двух эпох (~13 минут) блок считается finalized — его нельзя откатить без slashing как минимум одной трети всего застейканного ETH
Для каждого слота:
- Случайно выбирается валидатор, который propose блок
- Комитет валидаторов назначается для attest (голосования) за корректность блока
- Attestations агрегируются и включаются в последующие блоки
Награды
Валидаторы получают вознаграждения за:
| Активность | Описание |
|---|---|
| Предложение блоков | Выбирается ~раз в 2 месяца на валидатор |
| Attesting | Голосование за валидность блоков в каждой эпохе |
| Sync committees | Помощь light-клиентам в верификации цепочки |
| Whistleblowing | Сообщение о нарушениях, подлежащих slashing, у других валидаторов |
Годовая доходность стейкинга зависит от общего объема застейканного ETH. По состоянию на 2026 год, при десятках миллионов застейканного ETH, доходность составляет примерно 3-4% APR. Это ниже, чем в ранний период после Merge (когда валидаторов было меньше), и отражает зрелость рынка стейкинга.
Slashing
Slashing — это механизм наказания некорректно работающих валидаторов путем уничтожения части их застейканного ETH. Нарушения, за которые применяется slashing:
- Double voting: attesting за два разных блока в одном и том же слоте
- Surround voting: attestation, противоречащий предыдущему
- Double proposing: предложение двух разных блоков для одного слота
Штрафы slashing усиливаются:
- Начальный штраф: 1/32 доли валидатора (минимум 1 ETH для валидатора с 32 ETH)
- Корреляционный штраф: если много валидаторов slashed примерно одновременно, штраф растет пропорционально — вплоть до полной потери стейка, если одновременно slashed треть или более валидаторов
- Принудительный выход: slashed-валидаторы исключаются из набора валидаторов
Корреляционный штраф — блестящее дизайнерское решение: честные ошибки отдельных валидаторов ведут к небольшим потерям, но координированные атаки (затрагивающие много валидаторов одновременно) приводят к катастрофическим убыткам атакующих.
Inactivity Leak
Если валидатор уходит офлайн (не делает attest), он получает мягкий штраф, примерно равный наградам, которые мог бы получить. Однако если сеть не может финализировать блоки (офлайн более одной трети валидаторов), активируется inactivity leak, постепенно уменьшая стейки офлайн-валидаторов, пока оставшиеся онлайн-валидаторы не получат две трети и не смогут снова финализировать цепочку.
Это гарантирует восстановление сети после катастрофических сценариев — даже если значительная часть валидаторов исчезает, протокол постепенно перераспределяет их стейк активным участникам.
Стейкинг на практике
Solo Staking
Самый децентрализованный и суверенный вариант:
- Требования: 32 ETH, компьютер с 8+ GB RAM, 2+ TB SSD, стабильный интернет
- Преимущества: максимальные награды (без комиссий), вклад в децентрализацию, полный контроль
- Сложности: техническая настройка, ответственность за обслуживание, требование капитала в 32 ETH
- Вывод средств: валидаторы могут выйти и вывести стейк (доступно после обновления Shanghai/Capella в апреле 2023)
Liquid Staking
Протоколы liquid staking (Lido, Rocket Pool, Coinbase cbETH) принимают депозиты ETH и стейкают от имени пользователей, выпуская ликвидный деривативный токен взамен:
- Lido (stETH): крупнейший протокол liquid staking. Пользователь вносит ETH и получает stETH, который автоматически накапливает награды стейкинга. stETH можно использовать в DeFi, пока базовый ETH застейкан.
- Rocket Pool (rETH): более децентрализованная альтернатива с permissionless-операторами узлов. Пользователи получают rETH, который растет в стоимости относительно ETH по мере накопления наград.
- Coinbase (cbETH): централизованный токен liquid staking. Простой и регулируемый вариант, но с кастодиальным риском.
Liquid staking стал доминирующим способом стейкинга, и один только Lido занимает значительную долю всего застейканного ETH. Такая концентрация вызвала опасения о децентрализации и ускорила развитие distributed validator technology (DVT) и механизмов самоограничения.
Distributed Validator Technology (DVT)
DVT (впервые внедрена Obol Network и SSV Network) позволяет запускать одного валидатора несколькими независимыми операторами. Вместо того чтобы ключ валидатора находился на одной машине, ключ делится между несколькими узлами с использованием threshold cryptography. Это улучшает:
- Устойчивость: нет единой точки отказа
- Безопасность: ни один оператор не владеет полным ключом
- Децентрализацию: валидаторы могут быть распределены географически и операционно
К 2026 году DVT получила заметное распространение, особенно среди институциональных стейкеров и протоколов liquid staking, стремящихся улучшить профиль децентрализации.
Влияние на экономику ETH
Динамика предложения
The Merge фундаментально изменил монетарную политику ETH:
До Merge (PoW):
- Эмиссия: ~13,000 ETH/день майнерам
- Сжигание: ~6,000-10,000 ETH/день (EIP-1559, активен с августа 2021)
- Чистый эффект: инфляционный (чистая эмиссия ~3,000-7,000 ETH/день)
После Merge (PoS):
- Эмиссия: ~1,700 ETH/день валидаторам
- Сжигание: ~2,000-4,000+ ETH/день (EIP-1559, зависит от спроса)
- Чистый эффект: часто дефляционный (сжигается больше, чем выпускается)
После The Merge общее предложение ETH в целом снижалось, что делает его одним из немногих крупных активов с сокращающимся предложением.
Тезис "Ultrasound Money"
Сочетание сжигания EIP-1559 и сниженной эмиссии в PoS породило нарратив "ultrasound money" — идею о том, что ETH это не просто sound money (как Bitcoin, с предсказуемой эмиссией), а ultrasound money (с потенциально уменьшающимся предложением). В периоды высокой активности сети предложение ETH сокращается, создавая положительную обратную связь между использованием сети и ценностью актива.
Стейкинг как "безрисковая ставка"
Доходность стейкинга ETH стала фактической "безрисковой ставкой" экосистемы Ethereum. Подобно тому как доходности казначейских облигаций США служат базой в традиционных финансах, доходность стейкинга ETH (примерно 3-4% APR в 2026) является базой для сравнения доходностей DeFi. Любая доходность DeFi ниже ставки стейкинга фактически непривлекательна, так как пользователь может получить больше, просто застейкав ETH.
Проблемы и критика
Централизация валидаторов
К 2026 году значительная часть застейканного ETH сосредоточена у нескольких крупных провайдеров liquid staking (особенно Lido) и централизованных бирж. Это вызывает опасения:
- Цензура: могут ли крупные стейкинг-провайдеры быть вынуждены цензурировать определенные транзакции?
- Захват управления: могут ли концентрированные валидаторы влиять на решения протокола?
- Системный риск: что, если крупный стейкинг-провайдер столкнется с багом или эксплойтом?
Сообщество Ethereum активно работает с этими рисками через:
- кампании за разнообразие клиентов
- внедрение DVT
- предложения по лимитам стейкинга (например, обсуждения самоограничения Lido)
- исследования enshrined proposer-builder separation (ePBS)
MEV (Maximal Extractable Value)
Валидаторы могут извлекать ценность, меняя порядок транзакций в предлагаемых ими блоках. Такое извлечение MEV создает неравные условия и может вредить пользователям через sandwich-атаки, frontrunning и другие тактики.
MEV-Boost и экосистема Flashbots появились как механизмы снижения рисков, разделяя сборку блока (извлечение MEV) и предложение блока (валидаторы). К 2026 году большинство блоков создается через MEV-Boost, что более равномерно распределяет MEV, но также формирует полуцентрализованный рынок сборки блоков.
Выход валидаторов и очереди
Обновление Shanghai/Capella (апрель 2023) впервые разрешило вывод средств валидаторами. Теперь валидаторы могут выйти и вернуть застейканный ETH, но очереди на вход и выход ограничивают скорость стейкинга и анстейкинга для сохранения стабильности сети. В периоды высокого спроса очередь на вход может растягиваться на недели.
Обновления после Merge
Shanghai/Capella (апрель 2023)
Разрешил вывод средств из стейкинга, завершив полный цикл стейкинга. Валидаторы наконец смогли вывести награды и основной депозит, которые были заблокированы с запуска Beacon Chain в декабре 2020 года.
Dencun/EIP-4844 (март 2024)
Ввел blob transactions для доступности данных Layer 2. Хотя это обновление не связано напрямую с The Merge, оно стало критически важным шагом в дорожной карте Ethereum после Merge, снизив стоимость L2 в 10-100 раз и сделав практичной rollup-ориентированную модель масштабирования.
Будущее: Pectra и далее
Ethereum продолжает развиваться с обновлениями, ориентированными на:
- Proposer-Builder Separation (PBS): формализация разделения сборки и предложения блоков
- Single-Slot Finality (SSF): сокращение времени финализации с ~13 минут до одного 12-секундного слота
- Verkle Trees: поддержка stateless-клиентов и снижение требований к хранению данных на узлах
- Изменения Max Effective Balance: возможность стейкать более 32 ETH на одного валидатора
Независимо от того, стейкаете ли вы ETH самостоятельно или через провайдера liquid staking, ваша seed phrase защищает ключи валидатора и застейканные активы. Создайте безопасную BIP-39 seed phrase с помощью SafeSeed Seed Phrase Generator и сохраните резервную копию на долговечном материале. Для объема стейкинга 32+ ETH рассмотрите metal seed backup solution для максимальной защиты.
FAQ
Что такое The Merge?
The Merge — это переход Ethereum с proof of work (PoW) на proof of stake (PoS) 15 сентября 2022 года. Он объединил существующий execution layer Ethereum (обработка транзакций) с Beacon Chain (консенсус PoS), устранив майнинг и заменив его стейкингом.
Снизил ли The Merge gas fees?
Нет. The Merge изменил способ производства блоков (стейкинг вместо майнинга), но не увеличил пропускную способность и не снизил комиссии. Снижение комиссий обеспечивают Layer 2 решения (Arbitrum, Optimism, Base) и улучшения доступности данных, такие как EIP-4844.
Насколько снизилось энергопотребление Ethereum после The Merge?
Энергопотребление Ethereum снизилось примерно на 99.95% — с примерно 112 TWh/год (сопоставимо с Нидерландами) до около 0.01 TWh/год (сопоставимо с несколькими тысячами домохозяйств). Это было одним из крупнейших единичных событий декарбонизации в технологической индустрии.
Можно ли все еще майнить Ethereum?
Нет. Майнинг Ethereum окончательно завершился, когда произошел The Merge. Бывшие майнеры Ethereum либо переключились на майнинг других PoW-криптовалют (например, Ethereum Classic), либо продали оборудование, либо перепрофилировали GPU под задачи AI/ML.
Сколько ETH нужно для стейкинга?
Для solo staking требуется ровно 32 ETH на валидатор. Однако сервисы liquid staking (Lido, Rocket Pool) и стейкинг на биржах (Coinbase, Kraken) позволяют стейкать любую сумму — даже дробный ETH.
Что такое slashing?
Slashing — это штраф для валидаторов, которые доказуемо нарушают правила (например, подписывают противоречивые блоки). Slashed-валидатор теряет часть застейканного ETH и принудительно исключается из набора валидаторов. В нормальной работе slashing редок и в первую очередь предназначен для наказания за умышленные атаки.
Стал ли Ethereum дефляционным после The Merge?
Условно, да. Когда активность сети достаточно высока и EIP-1559 сжигает больше ETH, чем выпускается валидаторам, общее предложение уменьшается. В периоды низкой активности эмиссия превышает сжигание, и предложение слегка растет. С момента The Merge общий тренд был умеренно дефляционным.
Был ли The Merge успешным?
Практически по всем метрикам — да. Переход прошел без простоя, средства не были потеряны, сеть продолжила работать без сбоев, а все прогнозируемые преимущества (снижение энергопотребления, снижение эмиссии, детерминированная финализация) были достигнуты. Это одно из самых успешных обновлений живой инфраструктуры в истории вычислительных систем.