以太坊換pos協議

A. 【Discover ETH】什麼是權益證明PoS

本篇作為Discover系列文章的開篇，結合ETH2.0的目標，來談談權益證明PoS是什麼。

在談PoS之前，我們先來了解一下共識。共識，即達成了普遍協議。區塊鏈實質上是一個全球性的狀態機，達成共識意味著網路上至少有超過一半（51%）的節點同意網路的下一個全球狀態。
共識機制 （也稱為共識協議或共識演算法）允許分布式系統（計算機網路）協同工作並保持安全。當前主流的共識機制有兩種，分別是 工作量證明 (Proof of Work，PoW)和 權益證明 (Proof of Stake，PoS)。以太坊在設計之初就希望最終以太坊的共識機制能轉變為PoS，而PoW只作為一個過渡階段。但無論是PoW還是PoS，最終的目的都是相同的，即實現分布式計算機的共識機制。下面先簡單了解工作量證明（PoW）的工作機制。

工作量證明通過礦工們完成，礦工們需要競爭創建最新區塊以處理和完成交易。 獲勝者將與網路中的其他節點分享最新區塊，並且獲得最新的特定代幣區塊獎勵（如以太坊的以太幣）。由於用戶需要擁有超過網路中 51% 的算力才能夠欺騙整條鏈，因此網路安全得以保證。 這將需要巨大的設備和能源投入，所需的開支甚至可能超過收益。
工作量證明是08年在中本聰所創造的比特幣中提出的，至今已經經過了充分的考驗和測試，但隨著越來越多的礦工和礦池的加入，挖掘新的區塊的難度指數爆發式上升，也面臨的如下的問題：

PoS作為ETH2.0關鍵的建設目標，其作用不僅僅只是因為PoW帶來的環境不友好的能源消耗，還有PoS的建設能更有力支持 分片鏈 （以太坊網路擴展的關鍵升級），更強的去中心化特性等等。下面從幾個方面來簡單談談權益證明PoS的工作過程。

在以太坊中，工作量證明的過程參與的角色是礦工/礦池。其目的是通過算力試錯來反復計算，以此生成一個低於目標隨機數的混合哈希。這個計算難度依賴於區塊所聲明的 難度 ，難度越小，有效的哈希值的集合就越小。而在權益證明中，則沒有礦工這一角色，與之對應的是稱之為 驗證者 的角色。
在ETH2.0中，用戶需要質押 32ETH 來獲得作為驗證者的資格。驗證者被 信標鏈 隨機選擇去創建區塊，並且負責檢查和確認那些不是由他們創造的區塊。他們不需要開采區塊，他們只需要在被選中的時候創建區塊並且在沒有被選中的時候驗證他人提交的區塊。此驗證被稱為證明。
驗證者因提出新區塊和證明他們已經看到的區塊而獲得獎勵，對於一些惡意驗證者節點，也會有相應的懲罰機制使之失去質押。驗證者質押的ETH越多，獲得的獎勵也越多。可以這樣說，權益證明是一種用於激勵驗證者接受更多質押的機制。

前面提到了 分片鏈 這個名詞， 分片 就是將區塊鏈分成多條鏈。驗證者將會在不同的分片上處理它們的分片數據，以此來提高區塊鏈的工作效率。ETH2.0預計會有64個分片鏈。
驗證者會被隨機洗牌到不同的分片中，以防止驗證者惡意操縱節點並提高鏈的安全性。處理不同分片之間的數據的關鍵角色就是 信標鏈 （Beacon Chain）。
信標鏈 是協調分片信息、管理驗證者的連接不同分片的橋梁。
當用戶在分片上提交交易時， 驗證者 將負責將用戶的交易添加到分片區塊中。 信標鏈 通過演算法選擇驗證器以提出新的塊。如果一個驗證者沒有被選中提出一個新的分塊，它們將會證明另一個驗證者的提議，並確認一切都正常。
至少需要 128 個被稱為 委員會 （ committee ）的驗證者來證明每個分片塊。委員會有一個提出和驗證分片區塊的時限，這個時限被稱為 插槽 （ Slot ），大約為12秒。 每個插槽只能創建一個有效區塊，一個 周期 （ Epoch ，大約6.4分鍾）有 32 個插槽。
每個周期過後，委員會都由不同的、隨機的參與者解散與重組，重組過程由一個半隨機演算法 RANDAO 來選擇，以此避免惡意節點的操縱。

ETH2.0使用 Cassper 終局協議來確認一個新的區塊是否得到足夠的證明，即只要2/3的插槽同意（即當前參與計算的2/3的驗證者節點），該區塊就會被最終確定。而推薦此區塊的驗證者將獲得獎勵。因此，在權益證明的機制下，每過6.4分鍾就會創建一個新的區塊。關於Cassper協議的詳細說明後續再進行探索。

權益證明的建設以太坊在15年就已經提出，截止至今也才完成了Phase 0信標鏈的建設。而下一階段的與主網合並，再下一階段的分片鏈建設也一再推遲。雖然PoS的建設非常緩慢，但無論如何，權益證明作為主流的共識機制演算法之一，也是值得我們探討其設計原理。
後續將會針對信標鏈的詳細設計、分片等ETH2.0內容進行探索。

B. 如何看待以太坊ETH2.0

我個人不是特別看好以太坊2.0。

以目前以太坊的發展情況來看，以太坊已經成為了世界上最大的一條公鏈，這點毫無疑問。伴隨著以太坊得進一步發展，我們會發現區塊鏈行業也取得了長足的進步。

一、我先講一下關於目前以太坊的現狀。

以太坊在這一次牛市中非常亮眼，換而言之，這一次的牛市就是因為以太坊上面的應用而拉起的。目前的以太坊有幾個困境：第1個困境是交易費率太高，嚇跑了很多人。第2個困境是交易速度太慢，網路擁堵問題非常嚴重。第3個困境是交易相對繁瑣，其他公鏈顯然要優於以太坊。這正是以太坊需要破局的地方，當以太坊升級到2.0以後，這些問題都會相應解決。

C. 以太坊轉pos對挖礦給有影響

如果完全轉成pos，挖礦就GG了，在產生新幣不再是貢獻算力爭奪記賬權了，完全變成持有eth的派息了！

D. 以太坊pos模式是什麼意思

POS是一種在公鏈中的共識演算法，可作為POW演算法的一種替換。POW是保證比特幣、當前以太坊和許多其它區塊鏈安全的一種機制，但是POW演算法在挖礦過程中因破壞環境和浪費電力而受到指責。POS試圖通過以一種不同的機製取代挖礦的概念，從而解決這些問題。
【拓展資料】
POS機制可以被描述成一種虛擬挖礦。鑒於POW主要依賴於計算機硬體的稀缺性來防止女巫攻擊，POS則主要依賴於區塊鏈自身里的代幣。在POW中，一個用戶可能拿1000美元來買計算機，加入網路來挖礦產生新區塊，從而得到獎勵。而在POS中，用戶可以拿1000美元購買等價值的代幣，把這些代幣當作押金放入POS機制中，這樣用戶就有機會產生新塊而得到獎勵。在POW中，如果用戶花費2000美元購買硬體設備，當然會獲得兩倍算力來挖礦，從而獲得兩倍獎勵。同樣，在POS機制中投入兩倍的代幣作為押金，就有兩倍大的機會獲得產生新區塊的權利。
眾所周知，第三季度的「DeFi熱」促使以太坊網路上的交易量大幅增加，DappRadar 2020 Q3 Dapp報告指出，以太坊交易量在2020年第三季度猛增至1195億美元，與第二季度相比增長了近1200%，但隨著而來的是網路堵塞，交易費猛增。在今年9月9日，以太坊平均交易費用達到14美元的高度，刷新歷史記錄。因費用飆升，導致許多交易只能延遲。
EOS創始人BM感嘆稱：對於大多數正常規模的交易來說，以太坊交易費用太高了。
目前的以太坊仍然面臨多重問題，首先老生常談的是上面提到的交易處理，以太坊網路支持數千個去中心化應用程序，每秒都需要處理大量交易，而採用PoW共識機制的以太坊1.0，每秒只能處理約10-50筆交易，遠小於PayPal、Visa 等中心化網路，遠無法滿足用戶對於交易速度的需求。手續費高昂一直是以太坊被詬病的一個重要的點，V神直言，在rollups和分片完成之前，以太坊別無選擇，只能忍受高額交易費。因此以太坊需要升級。

E. 以太坊基金會：ETH將在未來幾個月轉向PoS 能源消耗至少減少99.95%

長話短說：以太坊在合並完成後的能源消耗至少能減少99.95%。

以太坊將在接下里的幾個月完成向權益證明（PoS）共識機制的過渡，這帶來了無數種已被理論化的改進。但既然信標鏈（ Beacon chain）已經運行了幾個月的時間，我們實際上就可以深入研究具體的數字了。我們很高興 探索 的一個領域涉及新的能源使用估算，因為我們將結束在共識上花費一個國家所耗能源價值的過程。

截至目前，還沒有任何關於能源消耗（甚至使用什麼硬體）的具體統計數據，因此下面是對以太坊未來能源消耗的粗略估算。

由於很多人都在運行多個驗證器，因此我決定使用可存款的獨立地址的數量，來作為今天有多少台伺服器的代理數。很多質押者可以使用多個 ETH 1.0地址，但這在很大程度上抵消了那些冗餘設置。

在撰寫本文時，有來自16405個獨立地址的140592個驗證器。顯然，這是由於交易所和staking質押服務造成的偏差，因此移除它們會導致有87,897個驗證器被假定是在家裡質押的。作為一個健全的檢查，這意味著平均每個家庭質押者運行了5.4個驗證器，這對我來說似乎是一個合理的估計值。

能源要求

運行一個信標節點（BN）、5.4個驗證器客戶端（VC）以及一個以太坊1.0全節點需要多少能量？以我的個人設置為基礎，大約是15瓦。Joe Clapis（Rocket Pool開發者）最近運行了10個驗證器客戶端（VC），1個Nimbus信標節點（BN）以及1個10Ah USB電池組的Geth全節點，然後運行了10個小時，這意味著這個設置平均為5瓦。而一般的投資人不太可能運行這樣的優化設置，所以我們取100 瓦作為參考數。

將其與之前的87000個驗證器相乘，就意味著家庭質押者的消耗電量約為1.64兆瓦。估計託管質押者所消耗的能源會更多一些，他們運行了成千上萬個具有冗餘和備份的驗證器客戶端。

為了簡化計算，我們還假設他們每5.5個驗證器使用100瓦。基於我所接觸過的基礎設施團隊，這是一個粗略的高估值。真正的答案要少50倍左右（如果你是一個質押託管團隊，並且每個驗證器消耗電量超過5瓦，我相信我可以為你提供幫助）。

因此，總的來說，採用權益證明（PoS）的以太坊網路會消耗大約2.62兆瓦的電量。這不是一個國家的用電規模，也不是省甚至城市的用電規模，而大約是一個小鎮（約2100個美國家庭）的用電規模。

作為參考，當前工作量證明（PoW）以太坊網路所消耗的能量相當於一個中等國家的能源，但這實際上是保持PoW鏈安全所必需的。顧名思義，PoW達成共識的基礎是哪個分叉在這方面做的「工作」最多。有兩種方法可以提高「工作」完成率，一是提高挖掘硬體的效率，二是同時使用更多的硬體。為了防止區塊鏈被成功攻擊，礦工必須比攻擊者更快的速度「工作」。由於攻擊者很可能擁有類似的硬體，礦工必須保持大量高效的硬體運行，以防攻擊者挖出它們，所有這些硬體都會消耗大量的能量。

在PoW共識機制下， ETH 價格與算力正相關。因此，隨著價格的上漲，在均衡狀態下，網路消耗的電力也會隨之增加。而在PoS共識機制下，當 ETH 價格上漲時，網路的安全性也會提高（ ETH 的價值更高），但對能源的需求保持不變。

一些比較

據數字經濟學者估計 ，以太坊礦工目前每年要消耗44.49太瓦時的電量，這意味著，根據上述保守估計，PoS的能效提高了約2000倍，這反映了總能源使用量至少減少了99.95%。

如果每筆交易的能耗高於你的速度，則約為35Wh/tx（平均約60K gas/tx）或TV約20分鍾的耗電量。相比之下，以太坊PoW每筆交易使用相當於一棟房子2.8天的能量，比特幣的每筆交易則消耗相當於一棟房子38天的能量。

展望未來

盡管以太坊目前仍在使用PoW共識機制，但這種情況不會持續太久。在過去的幾周里，我們看到了第一批用於合並的測試網的出現（註：The Merge合並是以太坊從PoW切換到PoS時的名稱）。幾個工程師團隊正在加班加點地工作，以確保合並盡快到來，同時又不影響安全性。

擴容解決方案（例如rollup和分片）將通過利用規模化經濟來幫助進一步減少每次交易消耗的能量。

以太坊網路超級耗電的日子屈指可數了，我希望這個行業的其他部分也是如此。

F. 以太坊合並/轉向PoS後會發生什麼

以太坊合並/轉向PoS後會發生什麼，今天是以太坊合並的日子，很多人都非常的關注，那麼也有不少人有疑問以太坊合並之後pos後會發生什麼，下面跟著小編一起來看看吧，希望此文章能幫到你。
以太坊合並/轉向PoS後會發生什麼
在合並正式發布之前，就已經出現了許多爭論，並且在合並後它們將繼續存在很長時間。
以太坊轉向權益證明（PoS）可以被認為是加密行業中最重要的事件之一。猜測和錯誤信息盛行。在這里，我們將討論這項技術實驗的事實和後果。
需要強調的是，開發人員從原來的共識協議工作量證明（PoW）切換到PoS的決定已經醞釀了好幾年。BeaconChain（信標鏈）是負責使用PoS的以太坊區塊鏈分支，最初於2020年12月1日上線，用於開發和測試。
毋庸置疑，從PoW到PoS的轉變將導致以太坊作為一個網路的認知發生變化。有很多觀點需要考慮：經濟、環境、代幣經濟學、與其他加密貨幣的競爭、法律、中心化與去中心化最終，以太坊從PoW切換到PoS的變化將會是區塊鏈以及整個加密社區的轉折點。
以太坊變得可持續，但比特幣將獨樹一幟
將PoS作為共識機制，將導致以太坊區塊鏈所需的能量大幅減少。
幾項研究得出結論，由於合並，以太坊在實施PoS後將減少99.95%的電力消耗，這一事實不容忽視。
PoS實施後的第一個事件將是以太坊的哈希率暴跌為零，代表一個時代的結束。任何擁有ETH的用戶都可以成為驗證者。他們還可戚物以通過在協議中質押ETH來獲得回報。
合並的最直接影響將是媒體如何更加關注比特幣及其造成的環境破壞。喜歡PoW機制區塊鏈的投資者對投資以太坊猶豫不決。例如，由於碳足跡，特斯拉放棄了最初將比特幣作為支付手段的提議。
藉助PoS，以太坊為任何投資者提供了一條清晰的道路，對於必須遵循ESG標准（環境、社會與治理標准）、向ETH注入資金或投資與以太坊活動相關公司的投資者來說尤其如此。
通過這種方式，比特幣仍然是媒體的目標，而以太坊則避免了近年來關於加密貨幣的最具爭議的問題。
監管機構針對以太坊的論據將減少
眾所周知，監管機構長期以來一直希望對加密市場進行干預或制定某些基本規則。一方面，似乎由於加密市場的規模較小，他們並沒有急於干預。但另一物仔消方面，他們觀察到加密貨幣的長期增長可能會危及本國貨幣。
但是由於加密項目之間的多功能性，監管加密貨幣並不是一項簡單的任務。所以監管機構必須罩知從某個方面開始，可持續性問題似乎一直是選擇對加密貨幣進行監管的首要論據。
PoW是加密貨幣不可持續的原因之一，所以監管機構正在考慮禁止它。一些監管機構聲稱應該禁止通過PoW開采加密貨幣，因為它的電力消耗很高。
歐盟發布的加密監管法案MiCA早已將禁止PoW挖礦列入其中，盡管它最終被推遲了。在美國，白宮的最新報告指出，加密貨幣和相對應的區塊鏈技術對溫室氣體排放、污染、噪音的影響居高不下，這阻礙了聯邦機構實現符合美國氣候承諾和目標的凈零碳污染的努力。
在該報告中，以太坊被認為承擔了開采加密貨幣產生的20-39%的電力支出，比特幣估計為60-77%。由於以太坊轉向PoS，監管機構將無法使用這一論據繼續反對區塊鏈。這為建立在以太坊上的加密業務提供了一層保證。