以太坊合并最核心的变化就是共识机制的转变，也就是从工作量证明（PoW）升级为权益证明（PoS）。

共识机制是区块链网络的核心，是区块链记账的规则，通过这种规则，让全网的节点来进行投票，并实现在非常短的时间内去完成交易的验证和确认。PoW和PoS是目前最常见的两种共识机制。

什么是PoW

工作量证明（Proof of Work，简称 PoW），顾名思义就是对工作量的证明，其核心思想是多劳多得。工作量证明通过解决一个不容易解答但是容易验证的问题来争取记账权以达到共识目的。

例如，在比特币区块链中，是通过枚举法对得到的新字符串进行 SHA256 哈希运算，找出满足给定数量前导为 0 的哈希过程。前导 0 的个数越多，代表问题的难度越大。一旦某个节点找到符合要求的随机数，该节点就获得当前区块的记账权，并获得一定的奖励。

举个例子，某所学校由于老师们工作繁忙，决定将考勤任务交给学生，并决定对当天进行记录的学生给予学分奖励。由于有学分激励，所有的学生都想获得记录的权利。为了避免所有学生一窝蜂都去考勤，学校决定每天出一道高难度的数学题，只有最快解出难题的同学才可以获得当天的考勤权。获得记账权的同学只要当天完成记录且没有出现差错，就可以获得学分。

这种系统（学校）出题，用户（学生）答题争夺记账权（考勤权）的模式，就是工作量证明机制。解题越努力，获得的记账权就越多，收获的奖励也越丰厚。

PoW机制简单易懂，代码层面上由于有比特币等珠玉在前，也不难实现。但是区块链系统为了保证每道题解出来的时间相近，往往会根据参与记账的人数调整题目难度，参与的人越多题目越难。随着题目难度的不断上升，人们逐渐开始使用一些非常先进的设备（矿机）并耗费大量的电力来解题，由此也产生了极大的资源浪费。

什么是PoS

权益证明（Proof of Stake，PoS），原理类似现实生活中的股份制，拥有股份越多，话语权就越强，获得记账权的概率就越大。

PoS 相对于 PoW 更好理解，我们仍以上述学校考勤为例。经过之前一段时间的记录，学校已经发出去很多学分。此时老师觉得每天出一道题太麻烦了，干脆改成抽签决定考勤权，抽中概率依学生所持学分而定。假设学校现在已经发出去100个学分，小明同学获得了其中一个，那么在这个模式下，小明就有1%的可能获得当天的考勤权。如果小明觉得自己抽中概率低，也可以私底下向其他同学购买学分提高抽中概率。

可以看出，以太坊合并后共识机制的转变使得，以太坊的区块生产者从GPU矿工转移到了它的质押验证者，减少了大量资源的消耗。用户要想作为验证者参与，必须向存款合约存入32个ETH，并运行客户端。在存入他们的ETH后，用户就会加入一个激活队列，该队列限制了新的验证者加入网络的速度。一经激活，验证者就会从以太坊网络上的对等方那里接收到新的区块。重新执行区块中交付的交易，并检查区块签名以确保区块的有效性。然后，验证者就会在整个网络上发送支持该区块的投票。