以太坊2.0pos機(jī)制

1、一文了解以太坊挖礦算法及算力規(guī)模2020-09-09

以太坊網(wǎng)絡(luò)中，想要獲得以太坊，也要通過挖礦來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前以太坊也是采用POW共識機(jī)制，但是與比特幣的POW挖礦有點(diǎn)不一樣，以太坊挖礦難度是可以調(diào)節(jié)的。以太坊系統(tǒng)有一個特殊的公式用來計(jì)算之后的每個塊的難度。如果某個區(qū)塊比前一個區(qū)塊驗(yàn)證的更快，以太坊協(xié)議就會增加區(qū)塊的難度。通過調(diào)整區(qū)塊難度，就可以調(diào)整驗(yàn)證區(qū)塊所需的時間。

以太坊采用的是Ethash 加密算法，在挖礦的過程中，需要讀取內(nèi)存并存儲 DAG 文件。由于每一次讀取內(nèi)寸的帶寬都是有限的，而現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)技術(shù)又很難在這個問題上有質(zhì)的突破，所以無論如何提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算效率，內(nèi)存讀取效率仍然不會有很大的改觀。因此，從某種意義上來說，以太坊的Ethash加密算法具有“抗ASIC性”。

加密算法的不同，導(dǎo)致了比特幣和以太坊的挖礦設(shè)備、算力規(guī)模差異很大。

目前，比特幣挖礦設(shè)備主要是專業(yè)化程度非常高的ASIC 礦機(jī)，單臺礦機(jī)的算力最高達(dá)到了 112T/s（神馬M30S++礦機(jī)），全網(wǎng)算力的規(guī)模達(dá)到139.92EH/s。

以太坊的挖礦設(shè)備主要是顯卡礦機(jī)和定制GPU礦機(jī)，專業(yè)化的ASIC礦機(jī)非常少，一方面是因?yàn)橐蕴煌诘V算法的“抗 ASIC 性”提高了研發(fā)ASIC礦機(jī)的門檻，另一方面是因?yàn)橐蕴簧壍?.0之后共識機(jī)制會轉(zhuǎn)型為PoS，礦機(jī)無法繼續(xù)挖。

和ASIC礦機(jī)相比，顯卡礦機(jī)在算力上相差了2個量級。目前，主流的顯卡礦機(jī)（8卡）算力約為420MH/s，比較領(lǐng)先的定制GPU礦機(jī)算力約在500M~750M，以太坊全網(wǎng)算力約為235.39TH/s。

從過去兩年的時間維度上看，以太坊的全網(wǎng)算力增長相對緩慢。

以太坊協(xié)議規(guī)定，難度的動態(tài)調(diào)整方式是使全網(wǎng)創(chuàng)建新區(qū)塊的時間間隔為15秒，網(wǎng)絡(luò)用15秒時間創(chuàng)建區(qū)塊鏈，這樣一來，因?yàn)闀r間太快，系統(tǒng)的同步性就大大提升，惡意參與者很難在如此短的時間發(fā)動51%（也就是半數(shù)以上）的算力去修改歷史數(shù)據(jù)。

2、以太坊2.0未來的發(fā)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(jī)制。采用 PoS 共識機(jī)制是為了提高以太坊協(xié)議的能源效率以及增加以太坊區(qū)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(jié)點(diǎn)來處理鏈上的每筆交易。

在分片系統(tǒng)中每個節(jié)點(diǎn)只需處理約 1% 的交易或更少，從而極大地提高了區(qū)塊鏈的效率。實(shí)現(xiàn)ETH2.0以后不僅網(wǎng)絡(luò)性能得到大幅提升，投資者也可以減少重資產(chǎn)的投入(+slf0037)。共識協(xié)議Casper及分片技術(shù)落地，對網(wǎng)絡(luò)的底層協(xié)議作出巨大的改變，還進(jìn)一步推動了區(qū)塊鏈擴(kuò)容技術(shù)向前發(fā)展，不斷達(dá)到商用的標(biāo)準(zhǔn)。截至2021年1月7日16時已經(jīng)有超過230萬個ETH被鎖定在該網(wǎng)絡(luò)中，占以太坊總供應(yīng)量的2%。然而，這仍然只是更新的第一階段。據(jù)官方消息，Uniswap v3已部署到以太坊主網(wǎng)。根據(jù)官方文章，Uniswap v3是該協(xié)議迄今為止功能最強(qiáng)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(zhí)行力，以及去中心化金融的核心基礎(chǔ)設(shè)施。就以太坊路線圖而言，V神表示，隨著合并日期的臨近，路線圖的許多方面越來越變得切實(shí)可行，樂觀估計(jì)今年年底可以完成升級，在合并后，執(zhí)行鏈會在共識鏈內(nèi)部運(yùn)行，每個信標(biāo)鏈區(qū)塊會包括一個來自執(zhí)行鏈的區(qū)塊。他還表示，合并需要許多復(fù)雜技術(shù)，目的是讓整個過程盡可能簡單，對于用戶、客戶端、開發(fā)者、智能合約來說，合并會更加順暢，用戶無需過多擔(dān)心。目前許多中心化交易所、去中心化交易所、去中心化質(zhì)押協(xié)議和基礎(chǔ)服務(wù)商都進(jìn)入了以太坊2.0的Staking賽道。不難想象之后會有更多的服務(wù)商涌現(xiàn)，而以太坊2.0 Staking板塊也將會成為交易所和錢包的標(biāo)配。那么 ETH 1.0 的 PoW 鏈，究竟還能挖多久？目前并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(zhuǎn)變?yōu)?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?zhǔn)前踩?。這樣才能讓所有開發(fā)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(tài)體系真正的、完全的運(yùn)行在信標(biāo)鏈上。

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

鏈喬教育在線旗下學(xué)碩創(chuàng)新區(qū)塊鏈技術(shù)工作站是中國教育部學(xué)校規(guī)劃建設(shè)發(fā)展中心開展的“智慧學(xué)習(xí)工場2020-學(xué)碩創(chuàng)新工作站 ”唯一獲準(zhǔn)的“區(qū)塊鏈技術(shù)專業(yè)”試點(diǎn)工作站。專業(yè)站立足為學(xué)生提供多樣化成長路徑，推進(jìn)專業(yè)學(xué)位研究生產(chǎn)學(xué)研結(jié)合培養(yǎng)模式改革，構(gòu)建應(yīng)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)體系。

最近以太坊進(jìn)行了伊斯坦布爾硬分叉升級，由于更多面向的是開發(fā)者，市場反饋并不強(qiáng)。本期視頻將為大家講解以太坊進(jìn)入 2.0 后的變化，發(fā)展趨勢，以及背后的價值支撐。

3、以太坊未來潛力如何?貌似挺多人看好的。

2020年是減產(chǎn)元年，大家都把目光轉(zhuǎn)向BTC、BCH、BSV等幣種，然而，你們卻忘了ETH，ETH作為公鏈之王，2020年將迎來2.0超級版本大升級，從POW 機(jī)制切換到 POS機(jī)制，而且明年3月面臨減產(chǎn)，發(fā)行量將減少10倍，它的影響不亞于比特幣產(chǎn)量減半。從年初至今，ETH交易量爆發(fā)式增長，機(jī)構(gòu)資金涌入搶先布局。然而，ETH的現(xiàn)價僅為260美金，在眾多超級利好的加持下，市場預(yù)期ETH將迎來一輪超級大牛市！

1、2.0超級版本升級，理論上X2
2、明年發(fā)行量減少10倍，理論上X2
3、ETH現(xiàn)價260X4=1040美金（升級+減產(chǎn)后預(yù)期價格）

在此期間，持有現(xiàn)貨與ETF基金的回報(bào)對比：

1、持有現(xiàn)貨賺了4倍
2、持有以太坊ETF基金，收益12倍起步，最高可達(dá)30倍以上（智能調(diào)倉+基金復(fù)利計(jì)算）

毫無疑問，Bitoffer推出的以太坊ETF是最佳的投資選擇！ ETH是以太坊的簡稱。ETH最近很火。行情很好。未來前景勢必會大好。它被大家稱為是全球第二大市值的數(shù)字貨幣，地位僅次于比特幣。所以ETH非常值得大家購買。中幣已經(jīng)率先開啟了ETH2.0驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)挖礦通道，然后此外還上線了QETH，用戶可以將自有ETH投入進(jìn)行驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)挖礦并兌換QETH以獲得流動性，兌入即參與挖礦。QETH可以享有的東西太多了，比如，流動性有保障、用戶無需承擔(dān)技術(shù)成本、參與門檻無需32個ETH低至0.1ETH、節(jié)點(diǎn)由平臺維護(hù)，收益依據(jù)ETH2.0發(fā)放等等。 那當(dāng)然好啊，畢竟現(xiàn)在升級了。以太坊2.0也是整個幣圈在翹首以待的東西。為了慶祝eth2.0的創(chuàng)世區(qū)塊在12月1號誕生，中幣在香港時間2020年11月20日17:00正式支持ETH2.0驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)兌換，將自有ETH投入進(jìn)行驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)挖礦并兌換QETH以獲得流動性，兌入即參與挖礦。QETH對比ETH2.0的好處太多了：流動性有保障、用戶無需承擔(dān)技術(shù)成本、參與門檻無需32個ETH低至0.1ETH、節(jié)點(diǎn)由平臺維護(hù)，收益依據(jù)ETH2.0發(fā)放。 以太坊最高漲到1414美元了，而且還有很大的上漲空間哦。ETH作為第二大市值數(shù)字貨幣，潛力很大，很有投資價值。未來前景一定也會很好。我用的中幣，中幣是全球最大現(xiàn)貨交易所之一，很安全，沒有爆倉的風(fēng)險(xiǎn)。

4、以太坊pos模式是什么意思

POS是一種在公鏈中的共識算法，可作為POW算法的一種替換。POW是保證比特幣、當(dāng)前以太坊和許多其它區(qū)塊鏈安全的一種機(jī)制，但是POW算法在挖礦過程中因破壞環(huán)境和浪費(fèi)電力而受到指責(zé)。POS試圖通過以一種不同的機(jī)制取代挖礦的概念，從而解決這些問題。
【拓展資料】
POS機(jī)制可以被描述成一種虛擬挖礦。鑒于POW主要依賴于計(jì)算機(jī)硬件的稀缺性來防止女巫攻擊，POS則主要依賴于區(qū)塊鏈自身里的代幣。在POW中，一個用戶可能拿1000美元來買計(jì)算機(jī)，加入網(wǎng)絡(luò)來挖礦產(chǎn)生新區(qū)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(dāng)作押金放入POS機(jī)制中，這樣用戶就有機(jī)會產(chǎn)生新塊而得到獎勵。在POW中，如果用戶花費(fèi)2000美元購買硬件設(shè)備，當(dāng)然會獲得兩倍算力來挖礦，從而獲得兩倍獎勵。同樣，在POS機(jī)制中投入兩倍的代幣作為押金，就有兩倍大的機(jī)會獲得產(chǎn)生新區(qū)塊的權(quán)利。
眾所周知，第三季度的“DeFi熱”促使以太坊網(wǎng)絡(luò)上的交易量大幅增加，DappRadar 2020 Q3 Dapp報(bào)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(wǎng)絡(luò)堵塞，交易費(fèi)猛增。在今年9月9日，以太坊平均交易費(fèi)用達(dá)到14美元的高度，刷新歷史記錄。因費(fèi)用飆升，導(dǎo)致許多交易只能延遲。
EOS創(chuàng)始人BM感嘆稱：對于大多數(shù)正常規(guī)模的交易來說，以太坊交易費(fèi)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(wǎng)絡(luò)支持?jǐn)?shù)千個去中心化應(yīng)用程序，每秒都需要處理大量交易，而采用PoW共識機(jī)制的以太坊1.0，每秒只能處理約10-50筆交易，遠(yuǎn)小于PayPal、Visa 等中心化網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)無法滿足用戶對于交易速度的需求。手續(xù)費(fèi)高昂一直是以太坊被詬病的一個重要的點(diǎn)，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(fèi)。因此以太坊需要升級。

5、以太坊合并將近:五個你最關(guān)心的問題與答案

隨著以太坊合并（The Merge）的臨近，社區(qū)對合并的相關(guān)影響以及未來以太坊的路線規(guī)劃愈發(fā)頻繁。本文，我們便圍繞這一主旨，提煉出五大常見問題，為大家畫畫重點(diǎn)。

什么時候合并？

目前沒有確定的官宣時間，只是社區(qū)普遍認(rèn)為在 6~8 月，因?yàn)轭A(yù)計(jì)難度炸彈將于 6 月底引爆。

那有沒有可能推遲？有可能。

以太坊基金會社區(qū)經(jīng)歷 Tim Beiko 近期曾表示，在 4 月中旬，他將與社區(qū)討論是否有必要再次推遲難度炸彈。安全穩(wěn)定合并的優(yōu)先級勢必是要高于快速實(shí)現(xiàn)合并，另外他也表示，雖然以往難度炸彈推遲都是 6 個月左右，但是只要各方面合適，推遲一兩個月也是可以的。

為什么說：合并后 ETH 通脹率下降 90%，價格 TO THE MOON?

以太坊合并其實(shí)也是從 PoW 過渡為 PoS。

PoW 下的以太坊，是以區(qū)塊獎勵的形式進(jìn)行 ETH 增發(fā)，目前年通脹率約 4.3%；

PoS 下的以太坊，將以質(zhì)押獎勵的形式進(jìn)行 ETH 增發(fā)，不過質(zhì)押獎勵是根據(jù)質(zhì)押總量動態(tài)調(diào)整的，這里假設(shè)質(zhì)押量為 1 千萬 ETH，那么年通脹率約 0.43%；（注意：通脹率隨著質(zhì)押量的上漲而上漲，所以具體的年通脹率是會變化的）

在這種假設(shè)下，ETH 的通脹率將下降 90%，相當(dāng)于完成三次減半。

另外，在 EIP1559 的配合下，手續(xù)費(fèi)銷毀的 ETH 有可能超過新增發(fā)的 ETH，實(shí)現(xiàn) ETH 的通縮，對價格是長期的利好。

相反觀點(diǎn)，合并后 ETH 將迎來巨大拋盤，為什么？

持有這種觀點(diǎn)的人，主要是認(rèn)為前期質(zhì)押進(jìn)信標(biāo)鏈存款合約的大量 ETH 成本極低，存在數(shù)倍的盈利，合并后提款獲利砸盤的可能性很大。

的確是存在這種可能性，但是我們可以結(jié)合以下幾個因素綜合考慮：

激活提款這個功能目前是被納入到上海升級中，上海升級將是合并后的第一個硬分叉，鑒于當(dāng)前時間的不確定性以及行情可能的熊性（即使近期回暖），急于獲利了結(jié)的投資者可以通過衍生品以及場外交易進(jìn)行對沖。

類似于存款排隊(duì)，提款也需要排隊(duì)，大約每天最多只能有 1125 個驗(yàn)證器提款（合計(jì) 3.8w ETH）。

目前市場上已經(jīng)有很多類似 Lido 的流動性質(zhì)押方案，部分質(zhì)押者其實(shí)可以隨時退出。

出現(xiàn)大量提款時，質(zhì)押收益會升高，進(jìn)而吸引投資者存款。

合并后質(zhì)押收益有望接近 10%？怎么算的？

是有可能的。要知道，合并后，質(zhì)押收益的來源將有三種：

質(zhì)押通脹獎勵

手續(xù)費(fèi)收入

MEV

具體數(shù)據(jù)我們參考以太坊研究員 Justin Ðrake 的推算模型，便可以推算出 9.6% 的年化收益。

不過值得注意的是，這只是合并早期我們理想的收益率，長期來看，收益率可能在 3.3%~5.4% 之間波動。

以太坊最新的未來路線規(guī)劃是怎樣的？

總體來說，關(guān)于 ETH2.0（其實(shí)基金會已經(jīng)取消這種叫法） 的路線圖其實(shí)已經(jīng)改變過兩次。

最開始，ETH2.0 的路線圖是經(jīng)典的三階段：

Phase 0：以 PoS 為共識機(jī)制的信標(biāo)鏈

Phase 1：數(shù)據(jù)分片，但不包括計(jì)算分片

Phase 2：為所有分片增加執(zhí)行功能（計(jì)算分片）

但是 2020 年 11 月 18 日，在以太坊基金會的 ETH2.0 研究團(tuán)隊(duì)的第五次 AMA 活動中，V 神已經(jīng)明確表示，ETH2.0 路線圖已發(fā)生變化，將以 Rollup 為中心推進(jìn) ETH2.0 的實(shí)施：

暫時不再強(qiáng)調(diào) Phase 2 的重要性，主推 Phase 1 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分片，以實(shí)現(xiàn)分片 Rollup；當(dāng)前以太坊的 TPS 大約為 15~45，使用 Rollup 可以提升吞吐量 100 倍，同時 64 個分片以太坊網(wǎng)絡(luò)吞吐量即可提高 64 倍，兩者疊加，即分片 Rullup 可實(shí)現(xiàn) 6400 倍的擴(kuò)容。

信標(biāo)鏈將具備執(zhí)行功能，即 PoS 合并之后，信標(biāo)鏈區(qū)塊將直接包含交易。

而近期，在分片方案上也有了一些更新，未來以太坊更有可能采用名為 Danksharding 的分片方案，該方案能夠有效優(yōu)化跨域 MEV 問題，同時更有助于分片 Rollup 的實(shí)施。

不過在此之前，我們先來了解一下 V 神針對跨域 MEV 問題提出的 PBS（proposer-builder separation，區(qū)塊提議者與構(gòu)建者分離）解決方案。

在以前的模式中，礦工負(fù)責(zé)出塊，他們從內(nèi)存池中挑選交易進(jìn)行排序并納入?yún)^(qū)塊，同時他們也有權(quán)利審查某些交易。

而在 PBS 的設(shè)計(jì)中，將這一職責(zé)劃分為兩個角色：區(qū)塊提議者和區(qū)塊構(gòu)建者。

區(qū)塊提議者負(fù)責(zé)從內(nèi)存池中收入交易，并創(chuàng)建一個包含區(qū)塊交易信息的列表 crList 傳遞給區(qū)塊構(gòu)建者們。區(qū)塊構(gòu)建者們以最大化 MEV 為目的對 crList 中的交易進(jìn)行重新排序并構(gòu)建區(qū)塊，然后再向區(qū)塊提議者提交他們的出價，而區(qū)塊提議者就會選擇出價最高者為有效的區(qū)塊。

在了解了 PBS 后，我們再來了解 Danksharding 就更為輕松了。

我們以前的分片方案為平行數(shù)據(jù)分片模式，即每個分片和信標(biāo)鏈都有獨(dú)立的驗(yàn)證者，雖然獨(dú)立的驗(yàn)證者更有利于去中心化，但是在當(dāng)前 MEV 盛行的背景下，在利潤的驅(qū)動下勢必會導(dǎo)致區(qū)塊生產(chǎn)者的中心化（例如同個實(shí)體下運(yùn)行著大量驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，有利于 MEV）。Danksharding 除了采用了上文提及的 PBS 架構(gòu)外，還做出了一個改變，即所有的信標(biāo)區(qū)塊和分片數(shù)據(jù)都會被一個由驗(yàn)證者組成的委員會進(jìn)行統(tǒng)一驗(yàn)證。

這種設(shè)計(jì)嚴(yán)格來說是對分片的一種簡化，分片之間沒有了復(fù)雜的數(shù)據(jù)訪問同步問題，具備許多有優(yōu)點(diǎn)：

能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)工作量（近百倍）；

L1 與 L2 的數(shù)據(jù)同步加快；

crList 能夠使 L1 上實(shí)現(xiàn)即刻交易確認(rèn)；

MEV 市場化，解決潛在的驗(yàn)證者中心化問題

因此，目前來說，以太坊的最新路線規(guī)劃可以概況為 以 Rollup 為中心 + Danksharding 。不過 Danksharding 尚在理論階段，整體路線未來或許還會有所變動。

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