以太坊pow共識改造

A. 以太坊2.0即將到來，POW礦工將何去何從

何為以太坊2.0？

以太坊2.0也叫 ETH 2 或「寧靜」，是以太坊區塊鏈的下一次重大升級。

自以太坊誕生的那刻起，開發團隊就已為它制定了四個發展階段，分別是前沿（Frontier）、家園（Homestead）、大都會（Metropolis）、寧靜（Serenity）。

以太坊2.0有何不同之處？

相比 1.0，2.0 主要引入兩個改進：PoS（權益證明）和分片鏈（Shard Chains）。

對於礦工來說，以太坊2.0與以太坊 1.0最大的不同在於，它將採用「權益證明（PoS）」機制替換當前採用的「工作量證明（PoW）」機制。

舉例說明：想像一下，以太坊 1.0是一條繁忙的道路，每個方向都只有一條車道，這意味著在擁堵的時候，所有的車輛都要以緩慢的速度爬行通過。

以太坊 2.0將引入分片，其效果是將區塊鏈變成一條有幾十條車道的高速公路，所有這些都將提升可以並發處理的交易數量。

以太坊2.0對現有礦工的影響

有人歡喜有人憂，以太坊轉PoS，意味著PoW礦工收益將逐步減少，直至無法獲得收益。

要知道，以太坊2.0推出至少要達到1.5階段，而這期間大約需要長達兩年的等待，而且在推出之後完全轉為PoS還需要更久，所以並不需要過於擔心。

首先我們知道，ETH 1是礦工一直參與的PoW鏈，ETH 2則是PoS共識的以太坊2.0。ETH 1與ETH 2合並之後，ETH 1的PoW挖礦即停止，整個以太坊網路完成共識升級。

預期發生兩個鏈合並的時間在階段1.5。

屆時進入主網的階段0，但限於發展進程，任何以太坊的經濟活動仍運行在ETH 1之上，底層共識仍舊完全依靠PoW挖礦決定。

而從ETH 1完全變更至ETH 2，需要完成區塊鏈見證機制、對於目前以太坊虛擬機的改動，把數據結構從十六進制轉變為二進制等工作。相當於從一個共識底層變成一個更接近用戶層的分片之一，這其中的工作量絕非我們想像的那麼簡單。

而這其中又牽扯到的各方利益和立場，除了對於礦工挖礦收益的考慮之外，更加切實的問題是，對於現有鎖倉價值超過130億美元的DeFi項目，ETH 2的代碼是否能夠足以安全的承接？錢包、交易所、穩定幣以及眾多基礎設施的過渡，更需時間。

在這一切發生之前，以太坊仍然需要PoW挖礦來支持這個系統的良好運行。

礦工還能挖多久？

事實上，礦工面臨的不僅是礦機的問題，以太坊2.0越來越近，礦工也會緊張，究竟還能挖多久？在PoW向PoS轉變的過程中，如何才能獲取最大的價值？

PoS轉化過程中，可能會與PoW並行一段時間，然後再切換，具體的時間和周期大家都不知道，官方的進度也不太確定，但是對礦工來講，一旦切換或者部分切換，肯定會對收益帶來非常大的沖擊。

從礦工的角度來講，獲取不到什麼價值，因為礦工是挖礦的，通過算力來保護網路，以太坊網路過渡到PoS階段，就不再需要PoW礦工。目前對礦工的好處就是他們手裡的ETH會隨著以太坊網路的吞吐能力增強以及經濟模型的迭代，對幣價帶來一些變化，但是對於礦工本身來說，這個事情沒什麼利好。

「礦工會顧慮POW挖礦的持續性，謹慎樂觀吧。從近期機器價格回落可以看出來，還不太會盲目加大籌碼，4G改8G升級後的機器還可以挖4年。羅馬不是一天建成的，ETH信標鏈只支持Staking功能，階段1分片上線時間在2021年，上線後只能試運行，仍不支持轉賬和智能合約；而階段2的新虛擬機eWASM和與之配套的智能合約、跨分片轉賬，這個實現的過程會很漫長。ETH2.0在幾年內還不會影響PoW礦工，PoW最終被替代需要ETH2.0足夠成功。這期間，大顯存礦工和晶元超算礦機可以享受一段時間全網算力下降後的收益提升，ETH2.0第一階段會吸引一定ETH去鎖倉，這些都會對這些礦工比較有利。

B. 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。

C. 以太坊2.0未來的發展如何

以太坊 2.0 升級，最核心的是以太坊 2.0 分片和 PoS 共識機制。採用 PoS 共識機制是為了提高以太坊協議的能源效率以及增加以太坊區塊鏈的安全性。以太坊 2.0 分片，使得以太鏈不再需要通過每個節點來處理鏈上的每筆交易。

在分片系統中每個節點只需處理約 1% 的交易或更少，從而極大地提高了區塊鏈的效率。實現ETH2.0以後不僅網路性能得到大幅提升，投資者也可以減少重資產的投入(+slf0037)。共識協議Casper及分片技術落地，對網路的底層協議作出巨大的改變，還進一步推動了區塊鏈擴容技術向前發展，不斷達到商用的標准。截至2021年1月7日16時已經有超過230萬個ETH被鎖定在該網路中，占以太坊總供應量的2%。然而，這仍然只是更新的第一階段。據官方消息，Uniswap v3已部署到以太坊主網。根據官方文章，Uniswap v3是該協議迄今為止功能最強大的版本，集中式流動性為流動性提供者提供了空前的資本效率，為交易者提供了更好的執行力，以及去中心化金融的核心基礎設施。就以太坊路線圖而言，V神表示，隨著合並日期的臨近，路線圖的許多方面越來越變得切實可行，樂觀估計今年年底可以完成升級，在合並後，執行鏈會在共識鏈內部運行，每個信標鏈區塊會包括一個來自執行鏈的區塊。他還表示，合並需要許多復雜技術，目的是讓整個過程盡可能簡單，對於用戶、客戶端、開發者、智能合約來說，合並會更加順暢，用戶無需過多擔心。目前許多中心化交易所、去中心化交易所、去中心化質押協議和基礎服務商都進入了以太坊2.0的Staking賽道。不難想像之後會有更多的服務商涌現，而以太坊2.0 Staking板塊也將會成為交易所和錢包的標配。那麼 ETH 1.0 的 PoW 鏈，究竟還能挖多久？目前並沒有一個明確的答案。但可以確定的是，在以太坊由 PoW 徹底轉變為 PoS 之前，以太坊基金會必須用足夠長的時間來向大家證明 PoS 鏈是安全的。這樣才能讓所有開發者和用戶放心的完成切換，從而使整個價值超過 1000 億美金的生態體系真正的、完全的運行在信標鏈上。

沒有人知道完成工程的推進，需要花多長時間，這是個很大的未知數，並且這些未知數可能是以太坊 2.0 轉換的很大阻力。因此，我們樂觀估計 PoW 鏈至少還可以持續挖兩到三年。

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D. 以太坊轉型後不需要礦工

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合並後，能源消耗將減少99.95%

據OKLink數據顯示，全球最活躍的高液區塊鏈網路以太坊在15537393的塊高觸發了合並機制，產生了第一個PoS塊(高度為15537394)。自此，以太坊共識正式從PoW變為PoS機制，完成了這次「合並」升級。這將給以太坊網路帶來顯著變化，包括能耗降咐念雹低99.95%，ETH循環減少90%。CoinMarketCap數據顯示，以太坊實時價格約為1590美元，24小時內價格下跌約1.11%。此後收復1600美元關口，市值超過1900億美元。

新的合並機制告別了大型礦機的「礦」時代。

以太坊是一個公共區塊鏈平台，其加密貨幣是以太坊ETH。在傳統的「工作量證明」機制下，過去幾年，大量「礦主」購買高性能顯卡挖ETH礦。對於礦工來說，如果在以太坊的主網上進行挖掘，合並後，各個網路將完全基於PoS權益證明機制運行。屆時，傳統的工作量證明(PoW)挖掘已經無法在乙太網上進行。以太坊全球最大礦池Ethermine宣布終止工作量證明(PoW)相關服務，以後不再跟進工作量證明(PoW)分叉。

以太坊最初採用PoW(proof-of-work)工作量證明機制，節點的「礦工」根據自己的計算能力爭奪打包權，獲得打包獎勵。如今以太坊依靠PoS(proof-of-stage)股權證明機制，告別了大型礦機挖礦的時代。持有人可以通過質押以太幣代幣(ETH)來「挖礦」，質押門檻為32 ETH。

以太坊的合並會不會讓大量傳統的區塊鏈礦工失業？

以太坊的合並會不會讓大量傳統的區塊鏈礦工失業？根據梅薩里的估計，合並將迫使價值190億美元的戰俘礦工尋找另一條出路。雖然礦工可以為一些Web3協議貢獻一些GPU計算能力，但是這些協議很難承擔所有的計算能力。從數據上看，除ETH外的GPU可開采令牌總市值僅為41億美元，約佔ETH市值的2%。ETH挖礦收入佔GPU礦工日收入的97%，這意味著現有的大多數以太坊礦工無法在市場上找到同樣經濟效益的POW挖礦幣。

根據歐科雲鏈研究院高級研究員孫玉林的分析，顯卡市場可能會受到一定的沖擊。部分礦工表示將轉衡帆用「以太坊經典(ETC)」(註：部分工作量證明礦工已表示有意抵制合並，並已開始跳回較老的以太坊區塊鏈版本，現名為以太坊經典)繼續采礦。此外，以太坊的合並也給了跑馬圈地市場機會，一些以太坊礦池也因此推出了跑馬圈地相關的轉型方案。

以太坊合並會對礦機產業鏈產生怎樣的影響？

以太坊史詩般的「合並」會給中國相關產業鏈帶來什麼影響？2017年，隨著區塊鏈在全球的崛起，「挖礦」服務的風口開始出現。手裡有大量高計算游戲顯卡的華強北電腦商，利用自己的資源轉型「挖礦」。「挖礦潮」給華強北電腦和顯卡經銷商帶來了豐厚的利潤。然而「潮」退去後，顯卡價格暴跌。再加上政策打擊，「礦工」轉向偏遠地區秘密作業。

受影響的不僅僅是礦工，礦工製造商的日子也不再輕松。今年8月26日，根據英偉達發布的第二季度財報，代工挖礦晶元等CMP相關業務收入同比下降66%。

相關問答：什麼叫虛擬幣挖礦？

虛擬幣的挖礦是利用計算機硬體為虛擬貨幣網路做數學計算進行交易確認和提高安全性的過程。作為對他們服務的獎勵，礦工可以得到他們所確認的交易中包含的手續費，以及新創建的虛擬貨幣。

E. 以太坊存在的問題

1．擴展性不足：

以太坊社區的主要開發人員和研究人員始終認為區塊鏈技術要實現大規模採用，可擴展性是區塊鏈應用程序需要解決的唯一最重要的關鍵。

以太坊的底層設計，最大的問題是以太坊只有一條鏈，沒有側鏈，它把所有的程序對等的跑在全球所有節點的礦機上。這樣一個很耗資源的程序，會導致問題越來越嚴重。

2．合約程序漏洞，無法抵禦DDOS攻擊

據相關研究表明，在基於以太坊的近100萬個智能合約上，發現有34,200(約3%)個含有安全漏洞，將允許黑客竊取ETH、凍結資產或刪除合約。這幾年，以太坊面對合約程序漏洞和DDOS攻擊的問題，也一直無法找到很好的解決辦法。（更好用的數字貨幣交易平台「幣匯」）

3.對於ICO泡沫和項目方砸盤

目前的ETH下跌，很大程度上來自於項目方的砸盤套現，這個問題可以在ICO代幣融資上進行規則限制，不能像現在這樣毫無成本的就能發一個幣，而且還沒有任何監督懲罰機制。任何事情都需要有一套合理的演進規則，大家按規則辦事，所謂無規矩不成方圓。在規則的基礎上，各類ICO項目有效監督，有序進出，才是一個正常的市場，這樣才可能維系著代幣生態的持續、穩定發展。

4.智能合約費用過高

在以太坊上現在還是POW的挖礦模式，交易是有手續費的，用來激勵礦工來處理交易和保護網路，不同的是以太坊是以「gas」的形式來收費的。

在以太坊協議中規定，交易手續費=Gas 數量 x Gas 價格，其中 Gas 數量由智能合約的復雜程度決定，而 Gas 價格則由合約發起人決定。這對開發者和用戶意味著什麼呢？雖然讀取本地區塊鏈是免費的，但寫入和運算是花錢的，儲存更是尤其昂貴，因為任何寫入的信息都會被永久的儲存著。

5．社區對共識協議改變的分歧

以太坊計劃實現將 POW 機制改為 POW/POS 混合共識機制。但這個涉及到技術開發和礦工雙方能否達到利益共識的問題了。如果協議發生了變化，社區意見不合時，就會導致分叉，大家各自玩各自的。

F. 關於POW演算法難度調整的簡單理解

POW演算法是比特幣，以太坊等區塊鏈系統使用的共識演算法，簡單來說他做的就是「工作量證明」。本文從一個非常簡單的哈希演算法的例子去解釋一下，如何把 社會必要勞動時間 全網算力這個概念量化以及難度調整。

相信使用搜索引擎查詢過和「哈希表」的同學都很清楚他們是如何映射和擴容，這里就不作贅述了。本文中假設使用的哈希演算法都能最大程度地平均分配空間

神 希望他的題目能保持在 3秒 鍾左右被解答出來。
想像一下我們在一個只有 9個空間 的哈希表裡面玩這個游戲。

每次碰撞成功率：1/3

回合1結束 ：在問題發布1秒鍾後，有一個哥們宣布他算出了正確答案。
分析：這時候我們就可以認為， 全體勞動人民 在 一秒鍾 內進行了 N次 哈希運算，同時近似認為這個N滿足：

通過簡單的小學數學我們得知， N=3 ；又稱當次全網算力為3hash/秒

（劃重點）
回合2開始 ：
神 對題目進行了必要的調整：「啊，我親愛的 奴隸 勞動人民 礦工們，想要獲得我的寶藏嗎？去找吧，我把我的一切財富都放在了那裡！只要找到一個值，通過使用 神 · 哈希 計算後等於1，就拿這個值找我兌換一點吧」；
他發現自己低估了初代礦工們的能耐後，為了控制財富被瓜分的速度，他在知道上一次全網算力為3hash/s的前提下優化了題目參數。

每次碰撞成功率：1/9

（假設礦工數沒變，也就是全網算力沒變）
回合2結束 ：在問題發布3秒後，有一個哥們宣布他算出了正確答案。
分析：通過3秒計算出成功率只有1/9的題目，可看出

再次通過偉大的小學數學我們得知：N = 3；驗證了全網算力依舊是3hash/秒，同時把分配財富的速度降低到了3秒/次。 神 感到很滿意；

這時候我想大家就明白了， 神 通過調整問題中要求的哈希值的整體覆蓋率，來降低猜值成功的概率，這里可以近似認為 覆蓋率=成功率

調整的方法就是：

目的：在期望時間內，全網算力產出能算出所有覆蓋到的哈希值。

神 ：共 產 識社會機制
財富：出塊獎勵
宣布正確答案：出塊
單位中的hash：代表進行一次哈希運算

G. 11月8號以太坊又轉回pow嗎

ConsenSys：以太坊從PoW轉變為PoS共識，將減少99.9％碳足跡
巴比特訊，以太坊開發公司ConsenSys在11月8日發布的博文《2021年10月Staking狀態》中指出，以太坊共識機制從PoW轉變為PoS將使得區塊產出碳足跡減少99.9%。