以太坊即将迎来有史以来最大规模的升级——“合并”（The Merge），从此从工作量证明（PoW）转向权益证明共识（PoS）机制。“合并”被认为是以太坊升级的第一阶段，将实现安全性和可持续性方面的提升。值得注意的是，本次升级并不包括人们期待已久的以太坊扩容终极解决方案分片（Shard）。
在此背景下，a16z 对参与这次升级的以太坊基金会研究员 Danny Ryan 进行了专访。采访的第一部分主要讨论了“合并”如何给以太坊带来安全性和稳定性。
第二部分采访中， Danny Ryan 还谈到了用户期待已久的未来升级，包括 Danksharding 、无状态以太坊（Stateless Ethereum）以及针对矿工可提取价值 (MEV) 的安全性更新。不仅如此，他还解释了如何通过长达数年的努力造就了研究和测试未来升级的新方法。
协调去中心化网络
a16z：您之前提到在以太坊“合并”之后，会有部分矿工进行分叉并继续尝试使用旧链的可能性。但实际上大部分人都会参与到“合并”这个过程中。作为以太坊基金会的研究员，您在这过程中扮演了什么角色？又是如何协调如此大规模升级的？
DANNY RYAN：大约在五年前，我就开始参与权益证明机制（PoS）方面的工作了，并知道以太坊总有一天会走向这一步。一直以来，以太坊社区都在努力向前奔跑、做正确的事、致力于构建一个长久有效的协议，而不仅仅满足于当下。
因此，人们很早就预感到 PoS 将比 PoW 更好、更安全，并为此感到非常兴奋。直到大约五年前，当他们意识到权益证明机制变得越来越可行时，开始变得既兴奋又焦虑，一方面是因为以太坊社区理念即将要实现了，另一方面是担忧那些敏感性问题。
为了能顺利推动升级，以太坊基金会、研究团队以及客户们一直都在努力探索解决方案。在这过程中，我们经常会碰到一些难题，比如触碰到灰色地带的解决方案是否是一种正确的选择？是现在就做还是以后再做？可以说每做一个决定都很艰难，而以太坊基金会在这其中起到了辅助协调的作用，我们帮助研发人员一起研发、解决审查问题、促进对话、制定进度和优先级顺序。
但归根结底，在大多数项目上，以太坊基金会的作用是帮助协议在去中心化的同时更加可持续化、可扩展化以及更安全。因此，在技术工作和社区协调方面，我们的重心主要围绕促进更好的信息传递、研究以及对话，使众多参与研发、工程和社区的成员们能够持续推进项目发展并参与决策制定。
a16z：在过去的五年时间里，以太坊社区越来越壮大，而在“合并”之后，理论上它会变得更加去中心化。对于未来的升级流程，您有什么想法？有没有可能会通过某种Layer1 DAO 来协调升级？
DANNY RYAN：据我了解，以太坊社区不会进行链上投票或者是任何形式的代币投票和升级，而是由用户自己来决定运行什么样的协议。
通常来说，这些协议具有广泛的共识，但有时也会出现分歧，比如以太坊和以太坊经典。但归根结底，想要运行什么样的协议是你的权利、社区的权利以及所有用户的权利。一般来说，我们不会进行干涉，因为大家都在努力让以太坊变得更好，况且在核心内容方面并没有太多的冲突。
所以，我并不期待出现一些正式的技术机制来约束自由发展，反而希望整个过程可以在这种松散的治理中继续发展和改变。我认为，这种由研究人员、开发人员和社区成员等共同参与的治理也是一种好选择。
的确，你已经提到了以太坊社区的队伍越来越壮大，决策的制定和落实开始变得越来越困难。不过，我个人认为这就是目前此阶段的一个特点。
我认为，从应用程序和用户的可靠性角度来看，很多以太坊协议可能需要能固定下来而不是一直进行更改。因此，治理社区和落实决策变得越来越困难，有时候我感觉到自己就像穿着负重背心、脚踝和手腕上都绑着重物在跑步一样。在接下来的几年时间里，还会有一些关键的事情要去完成，而把事情做好将会变得越来越难。
Vitalik Buterin 提出了“功能逃逸速度”（Functionality escape velocity）理论，也就是Layer1 用于提供安全性和可靠性，Layer2用于快速迭代操作,一旦 Layer1 足够强大，剩下的交给 Layer2 就可以了。最终我们将停止对协议进行快速更改，并利用 Layer2 等系统为以太坊生态系统添加更多功能，以无限多种方式进行扩展和利用，有足够多的可用数据来处理海量交易。
我认为把事情做好将会变得越来越难，但这是我们必须做的
PoS之后，以太坊路在何方？
a16z：以太坊从工作量证明迁移到权益证明已经持续了很长时间，最先启动的应该会是分片，但按照生态系统的发展，权益证明共识机制转移可能会先发生。在此过程中，以太坊生态系统还会有哪些工作要做？另外在权益证明共识机制转移过程中，是否有可能发生其他升级？
DANNY RYAN：首先，以太坊优先考虑迁移到权益证明共识机制的原因可能有很多。一是通过工作量证明所需支付的费用过高，这个事情必须尽快停止；二是以太坊需要扩容，尤其是现在市场上出现了很多 Layer 2。
所以，如果以太坊有 10-100 倍的网络容量，那么可以专注于其他事情并完成其他工作，比如“统一”当前两个不同的系统：信标链和当前以太坊主网。
不过，一些其他的事情影响了以太坊权益证明迁移时间表，正如我之前所提到的——EVM 问题。当你开始考虑以太坊虚拟机发展方向时，就会出现中心化和其他安全问题。在过去的 12 个多月时间里，以太坊开发人员希望优化 Layer 1 来缓解其中一些问题，而且进行了大量研究。
另外需要强调的是：分片路线图和“danksharding”，当你假设这些高度激励的 MEV 参与者存在时，整个网络结构实际上被简化了。一些外部参与者不仅改变了开发人员对网络安全性的看法，还改变了对协议构建的看法。
如果你假设这些高度激励的参与者因为 MEV 而愿意做某些事情，那么突然之间你就有了这个第三方参与者的共识，这种情况有可能会导致某些不好的事情发生，但也会刺激出现新的设计类型。
顺便说一下，以太坊基金会的开发人员已经构建了一些新的升级测试工具，这样下一次升级将更多地是编写测试，而不是考虑如何测试它。
a16z：开发人员是否仍在积极讨论和研究无状态以太坊（stateless Ethereum）？
DANNY RYAN：是的，账户、合约、余额这些东西其实都存在一种状态，这些也就是以太坊的状态，鉴于在区块链中的位置，就有了一种现实状态，随着时间的推移，状态也会线性增长。如果增加 gas 限制，以太坊的状态增长就会变得更快——所以，这是一个问题。
如果 gas 增长速度超过了消费机器的内存和硬盘空间，那么就意味着用户无法在家用计算机和消费硬件上运行以太坊节点，继而引发安全和中心化问题。此外，正如以太坊客户端 GETH 团队的一些成员所提到的那样，以太坊状态不断增长的事实意味着他们必须不断进行优化客户端，难度也会越来越大。
无状态以太坊以及相关研究方向是一个潜在的解决方案，实际上，在无状态以太坊上执行一个区块并不需要验证整个区块的状态，比如在执行区块函数的时候，可以设置一个隐藏输入。
举个例子：我需要 pre-state，我需要 block，然后我得到 post-state 来知道 block 是否有效。
对于无状态以太坊而言，可以将状态要求（包括执行特定区块所需的账户和其他东西）嵌入到区块里，并且证明这些状态是正确的。这意味着，执行一个区块并检查以太坊的有效性只需拥有区块即可，这真的很好，我们可以拥有不一定具有完整状态的完整节点。
无状态以太坊扩大了节点范围：我可能有一个完全验证但没有状态的节点，可能有一个只保持与我相关状态的节点，或者可能有一个非常完整的节点（其中包含所有状态）。
构建无状态以太坊正在积极进行中，据我了解，目前已经有一个测试网开始测试了，我们同步也会测试其他一些有趣的东西。不过，以太坊升级会有一些优先级，相比于无状态以太坊，分配和 Layer 1 扩容的需求更高，所以可能扩容会被优先考虑。
说了这么多，很难说哪个升级会优先启动。我们有“proto-danksharding”，这似乎是一种逐步扩容的方法，也许这个升级会优先处理，然后再进行无状态以太坊升级，最后实施完全分配。我认为，对于状态增长的问题，以太坊必须要有一个解决路径而且必须修复它，虽然以太坊状态问题并不是当务之急，也不会在未来几年削弱以太坊的影响力，但这个问题必须解决。
a16z：以太坊“合并”之后，会有哪些升级？是否会进行清理升级？是否会和“上海”升级分开？以太坊什么时候引入分片？
DANNY RYAN：“上海”可能是以太坊合并之后的分叉名称，在以太坊合并阶段，可能并不能提取您已经质押了近两年的资金，虽然一开始以太坊确实希望在以太坊合并后就能支持提取已质押的 ETH，但随着时间的推移并考虑到合并的复杂性，开发人员应该会选择“分两步走”，先完成合并，暂时不添加额外的提款功能。
我本人非常、非常、非常希望“上海”分叉能够实现提款——因为这是以太坊合并之后的第一次升级，而且这是以太坊此前所做的承诺，也涉及到很多资金，我不希望有任何问题，需要进行大量测试和其他许多工作。
我认为 EVM（以太坊虚拟机）还有许多其他改进可以应用到这个系统中——不同的数学运算和不同的可扩展性，EVM 中更好的版本控制以及其他功能。EVM 优化需要一个“减压阀”，多年来优化 EVM 的工作一直被搁置在一边，开发人员在合并和其他升级工作上投入了太多时间，但人们真的希望看到一些以太坊可以进行一些小的、可扩展的升级。
因此，合并之后，以太坊要么进行 proto-danksharding（将为以太坊实施分配奠定基础，并帮助以太坊获得更大容量），要么降低 gas 费用——这很容易但不是一个真正可持续的解决方案。
所以，我希望可以在以太坊“上海”升级看到两件事：支持质押 ETH 提款、以及扩容对太坊网络。
但问题是：以太坊未来路在何方？这很难说。如果以太坊确实能在“上海”升级取得了一些进展，无疑对 Layer 2 来说是一个非常好的补充；或者，如果还是无法满足 Layer 2 的需求，那么至少“上海”升级将会为全面 danksharding 打下一个好基础。
