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以太坊PoS合并的常见问题,我们来逐一回答

链闻
2021-04-21 03:57

关于以太坊 PoS 合并,你想知道的答案都在这里。

什么是「合并」?

「合并」是以太坊的一次网络升级,旨在将切实的共识协议从工作量证明(PoW)转变为能节省能源、资本效率更高和更安全的权益证明(PoS)共识机制。当合并发生时,当前的 PoW 共识机制将被完全弃用,之后以太坊上的所有区块都将通过 PoS 共识机制生成。

答主:Lamboshi

「合并」何时会发生?

简单答案:目前最乐观(非官方观点)估计是 2022 年第一季度的某个时间点。

详细答案:截止答主写这篇文字时,「合并」尚未有确切时间表。

ETH 1.0 的劳动量证明(PoW) 区块链 2021 年将经历两次硬分叉,分别名为 柏林和伦敦升级 。之后以太坊社区将全力推动向 ETH 2.0 权益证明(PoS)区块链转型。

ETH 2.0 PoS 链目前已经在运行中,而在「合并」之前,这条 PoS 链将在 2021 年 6 月经历其首次硬分叉 (代号 Altair)。

2021 年 4 月 16 日至 5 月 14 日间 ETHGlobal 将主办 以太坊虚拟扩容黑客松Ethereum virtual scaling Hackaton。Eth1-Eth2 合并是黑客松期间选手们可以投入的 课题 之一。

根据 ETHGlobal Hackathon 期间打造原型的结果以及第一次 ETH 2.0 PoS 硬分叉的初始结果,(2021 年 6 月)将决定ETH 1.0 PoW「上海」硬分叉重点是否将关注 ETH 1.0 以太坊改进提案(EIP),亦或者以「合并」为最优先任务。上海硬分叉目前预计将于 2022 年第一季度进行。

答主:/u/Chapo_Rouge, @InsideTheSim

如果我持有以太币 Ether (ETH) ,我需要做些什么?

什么都不用做!一旦「合并」,ETH 1.0 PoW 链中的所有 ETH 将自动成为 ETH 2.0 PoS 链上的 ETH。用户的日常使用以太坊体验不会有任何变化—— 所有与「合并」有关的改变都「悄然发生」,只是与保障以太坊网络安全的共识机制有关。

答主:@insideTheSim

「合并」之后,我还能继续留在「以太坊 1.0 」链上吗?

不能—— 因为 1.0 的功能将不复存在。当「合并」之后,整个以太坊 1.0 PoW 区块链将变成以太坊 2.0 PoS 的状态。

如果有任何节点继续在以太坊 1.0 PoW 区块链上挖矿,区块的经济回报将远远低于其运营成本。由于是通过激励矿工牟利来运营,因此预计 ETH 1.0 PoW 参与者将立即开始使用其硬件在其他非以太坊的 PoW 区块链上进行挖矿。

答主:@InsideTheSimulation

以太坊为什么转变为 PoS 共识机制?

以太坊当前状态正在使用 PoW 来确保网络中成千上万个节点之间的共识。虽然 PoW 是可靠和安全的,但它消耗的能源极高。为了在网络上生产一个区块,矿工需要使用功能强大且耗能巨大的 GPU 来解决复杂的数学问题。

而 PoS 则以另一种方式确保网络安全。在 PoS 机制中,任何人持有 32 个 ETH 的用户可以成为验证人,也就是称为参与网络共识算法的一个节点。完成一个区块需要所有活跃验证人中的 2/3 对其进行签名。如果恶意行为者试图通过使用大量验证人将已确定的区块还原(相当于 PoW 中的 51% 攻击),那么他们的资金将被罚没——这意味着他们将失去一部分抵押的 ETH。这导致攻击变得极为昂贵;就像类似一个 PoW 系统中,如果有人使用挖矿硬件攻击网络,则硬件会着火并被摧毁。

PoS 不需要像 PoW 挖矿那样耗能巨大的硬件。任何相对较新的消费类电子硬件都应能够运行质押 32 ETH 节点所需的软件。如果你质押的代币超过 32 个 ETH,协议则将为你分配多个「验证人插槽」,但你仍然可以在一台计算机上运行它们,只是对硬件的要求越来越高。多数人估计,以太坊转换为 PoS 机制,预期所带来的能量节约达到 99%。来源 1、 来源 2

还可参阅:

  • A Proof of Stake Design Philosophy

  • Why Proof of Stake (Nov 2020)

答主:/u/Chapo_Rouge

PoS 与 PoW 相比,去中心化程度如何?

除了提高效率外,转用 PoS 的主要动机还包括:PoS 提供的权力下放和审查阻力有所增强。

PoW 和 PoS 确实有很多相似之处。它们都是完全无许可的系统,任何人都可以参与。两者都依赖于经济上的抗女巫攻击(Sybil resistance):你对网络的影响以及因此获得的回报与你投入的经济资源的数量(PoW 中是计算机硬件和电力, PoS 中是代币)成正比。但是两者之间存在重要差异。

要成为 PoW 网络中的矿工,你需要购买挖矿硬件(通常是 ASIC 的专用矿机),能获取便宜且可靠的能源,并且需要水平很高的运营和维护「矿场」的技术技能。小型挖矿是可能的,但是规模经济使其难以与更大、更富裕的矿场竞争。此外由于耗电量巨大,中心化管理机构可以轻松地发现矿场,并将其关闭或强迫他们参与攻击。

PoS,特别是以太坊将采用的 PoS 机制,对于小规模参与者而言要友好很多。要成为验证人开始质押,你只需 32 个 ETH (如果你的持币低于这一数字, 基于多方计算的去中心化质押资金池技术正在开发中)。你参与 PoS 共识唯一需要的硬件是一台性能还可以的现代消费电子产品即可(比如笔记本电脑)。质押的 ETH 数量较大需要更多硬件处理更多分片,但只有质押数以百万 ETH,才会给你带来硬件上的负担。可以从任何地点进行质押,如果遭遇几百毫秒的延迟,不会给你造成很大的经济损失。

PoS 机制与其它区块链项目所采取的委托权益证明 (dPoS)有何区别?

DpoS 是一种共识机制,通常也是一种治理机制,该机制由 Bitshares 率先采用,并已在许多区块链中采用。 DpoS 链的共识是由少数几个称为区块生产者 BP 的节点运行的(例如,EOS 有 21 个 BP)。要成为 BP,必须首先注册为代表,然后邀请代币持有者为你投票。获得投票最多的代表将成为 BP。

DPoS 主要存在双重问题:

  1. 区块生产权力集中在 21 个代表手中,存在很高的中心化风险;即使是存在选举流程,代表依然可以攫取权力,开始审查自己不喜欢的交易,包括那些对他们投反对票的人们的交易。

  2. 代币投票很容易出现共谋和贿赂攻击。

以下几篇文章中对上述文章有更详细的探讨:

  • Notes on Blockchain Governance

  • Governance Part 2: Plutocracy Is Still Bad

  • On Collusion

这些担忧并非只是纸上谈兵;富裕的 EOS 系统参与者已经被 抓包互相投票,或交换补偿。

以太坊中将实行的 PoS 没有代币投票这一概念;而是用户自己拥有节点,直接质押自己的代币。当然,用户可以通过参与他人的质押资金池,自由地「用脚投票支持」其他参与者。两者的关键区别在于,以太坊的这种 PoS 不容易像其它 PoS 一样被贿赂和共谋腐蚀,因为激励通过以下方式:如果你加入业绩良好的质押资金池,你将获得更高的奖励;如果你加入的质押资金池攻击网络并因此受到资产 罚没,你将无法收回全部资金。这与代币投票不同,在代币投票中,为恶意代表投票的人不会遭受任何惩罚,而对于该代表没有投票的人也不会遭受任何惩罚。以太坊的 PoS 产生了一套截然不同且更安全的激励措施,并且由于大量质押者选择不加入资金池而是由自己进行质押操作,因此进一步提升了去中心化程度。

我如何在以太坊上参与 PoS?

在以太坊上参与 PoS 有很多途径。/r/ethstaker 上的上手教程 中有新手们可以参考的丰富资源。如果你更愿意看视频。可以看一下 Superphiz 的 Intro to Eth2 & Staking,ETHGlobal 的这一演示材料是新手入门的好教材。

答主:Lamboshi

PoS 将如何降低以太坊区块链网络的能源消耗?

在 PoW 链中,谁先解决区块就获得奖励。简而言之,PoW 是一场比赛。如果你拥有的哈希率多过竞争对手,那么你获胜的可能性更高。这种军备竞赛的最终结果是,PoW 矿工每天 24 小时在硬件 100% 负载下运行尽可能多的 GPU。他们竭尽所能获得区块奖励,极端的电力需求 随之剧烈增长。

而在 PoS 链中,区块提议者是被 随机选中——完全消除了对军备竞赛的需求。任何特定节点没有任何办法能增加被选中挖区块的概览——,因此没有必要消耗越来越多的资源来提升竞争机会。

鉴于 PoS 节点预计比 PoW 矿工能 节省 99% (甚至 更多) 的能源,PoS 意味着区块链产业在节能道路上取得了飞跃。

答主: Lamboshi, @InsideTheSim

「合并」能解决 Gas 费用(网络费用)高昂的问题吗?

不能。「合并」仅限于升级以太坊共识机制。在实践中,它无法解决当前以太坊的任何用户体验问题。以太坊 2.0 未来的升级路线图,例如 分片, 会直接帮助改善 Gas 费用问题。目前以太坊社区多数人认为,分片被认为 优先级别低于「合并」——合并能消除 PoW 浪费能源的问题。

答主:Lamboshi

「合并」后,支付给以太坊矿工的费用会发生怎样的变化?

这个问题仍等在社区中有人予以回答。想帮忙吗?在 Content Repo 提交一个 Pull 请求!

想做答,请点击!

什么是「断崖式调整 The Cliffening」?

「The Cliffening」是社区对 ETH 发行量大幅削减行动的命名, 一旦「合并」发生、以太坊完全升级到 PoS 共识算法就会触发。 「The Cliffening」类似于比特币网络中的流行词汇「减半 The Halvening」。比特币区块链每四年将比特币发行量减半, 以太坊则是在「合并」时将发行量一举锐减约 90%。一次性完成比特币三次「减半」的规模!以太坊一次性完成的发行量削减相当于比特币网络 12 年才能完成的工作。

在当前 PoW 模式下,以太坊每天大约 发行 13,500 ETH,每年发行约占 ETH 总供应量的 4.3%。但是 PoS 发行模型是根据网络上有多少 ETH 积极投入质押而确定的。当前的预测显示,当「合并」发生时,年发行量将下降到 0.3% 到 0.4% 之间。

做个对比,比特币目前每天发行 900 个 BTC,每年发行量约占 BTC 总供应量的 1.7%。接下来的两次「减半」将使比特币年发行量在 2024 年减少至约 0.8%,在 2028 年减少至 0.4%。随着以太坊在「合并」之后的年发行量预期下降至 0.3%-0.4% 之间,直到 2028 年,比特币的发行量才会下降到再次与以太坊的发行量比例大致相当。

「The Cliffening」与 EIP-1559 提案升级的 BASEFEE 焚毁机制(将在 2021 年夏季以太坊 1.0 PoW 链的伦敦硬分叉中纳入)联手发挥作用时,预计以太坊的发行,在较高用户活动量时实际上将进入通缩阶段。

答主:u/Bob-Rossi, u/decibels42

目前看,「合并」能带来什么风险吗?

对 捆绑了数以千亿美元资产的协议 进行大规模更改,总会伴随有风险。可以将「合并」视为:飞机在飞行途中更换引擎。值得庆幸的是,信标链(当前的以太坊 PoS 链)自 2020 年 12 月运行以来一直没有出现问题。

当前有 4 个独立的客户端运营 PoS 以太坊节点。这意味着,如果 PoS 节点运营商在给定的实施过程中遇到问题,他们将能够切换到其他客户端。当前的 PoS 网络是多年研究和努力的结果。参与者可以放宽心,在「合并」发生之前,以太坊核心团队将对使用的代码进行详尽的检查,进行战斗测试、然后再次检查。

答主 : Lamboshi, @InsideTheSim

我能测试 PoS 以太坊网络吗?

如果有兴趣帮助推动「合并」进程:参阅 Rayonism 了解具体协助的细节资料。

如果你是 dapp 开发者: 考虑在 ETHGlobal 以太坊扩容黑客松 ETHGlobal Scaling Ethereum hackathon (4 月 16 日至 5 月 14 日) 将你的 dapp 部署到测试网。多多益善!

如果你是 L2 开发者或协议开发者,愿意帮助推动「合并」进程: 请在 ETH R&D discord 频道毛遂自荐!

如果你是以太坊用户: Be on the lookout for 请留意你最喜欢的 dapp 的公告,这些 dapp 将部署在即将到来的测试网上。请在确保测试环境安全的范围内,通过使用他们的 dapp,帮助最喜欢的开发人员实地检验并消除错误。

答主:TwoOfSpades