以太坊合并在即：改用权益证明后功耗会大幅降低吗？ 矿工呢？

以太坊是世界第二大加密货币以太币 (ETH) 背后的区块链网络，预计将于 9 月中旬“合并”。 此举会产生什么影响？

当地时间8月12日，以太坊联合创始人Vitalik Buterin发推称，区块链软件升级，在加密领域被称为“合并”，预计将在9月15日左右进行，具体日期取决于关于哈希率。

根据以太坊联合创始人Vitalik Buterin的一条推文，外媒报道称，以太坊的开发商将在本周敲定具体合并时间。

从工作量证明过渡到权益证明

合并意味着以太坊将通过两个区块链的合并将共识机制从工作证明（PoW）过渡到股权证明（PoS）。 早在 2013 年，Vitalik Buterin 就发布了以太坊白皮书，提到他的愿景是让以太坊成为一个节能的权益证明网络。

人们目前使用的以太坊区块链被称为“主网”，以区别于仅供开发人员使用的各种“测试网”区块链。 2020 年 12 月，以太坊开发人员创建了一个名为信标链的新网络。 信标链本质上是新的以太坊。

信标链是一种股权证明区块链，自 18 个月前创建以来一直在运行。 验证者向信标链添加区块，但这些区块不包含任何数据或交易。 合并需要将存储在以太坊主网上的数据传输到信标链，使信标链成为以太坊网络上的主要区块链。 在合并前夕，以太坊开发人员一直在对新区块链进行压力测试，通过各种以太坊测试网运行数据和交易。

“以太坊最初使用的是工作量证明算法，需要成千上万的挖矿硬件设备持续运行以支持和保护网络。” 中国移动通信联合会元界行业委员会常务理事、中国通信行业协会区块链专家于佳宁以太坊pow最新消息分析，委员会联席主席、霍大教育校长向澎湃新闻记者分析，“相比工作量证明，权益证明算法在一定程度上减少了数学运算带来的资源消耗，性能也有所提升。 有相应的改进，但仍然是一种基于哈希竞争获得记账权的方式。”

于佳宁提到，本次合并是以太坊“主网”与信标链网络采用权益证明合并。 当以太坊合并后，网络的共识机制将正式从 PoW 切换到 PoS，带来实质性的转换。 以太坊网络将摆脱工作量证明的限制。 网络会更快，出块更快，效率更高，新用户更容易使用，减少维持以太坊网络运行的电费支出以节省能源等。

“之前的PoW挖矿方式网络效率很低，平均每秒处理十几笔交易。由于以太坊的主要目标是运行智能合约，智能合约的运行需要大量的网络确认，所以“网络效率要求非常高。每秒十几笔交易的效率远远不能满足系统的要求。” 一位虚拟货币观察人士告诉澎湃新闻()，“特别是每一次网络确认都需要一定的Gas费。而这笔费用的多少是由出价决定的。出价越高，发送的请求就会先被确认，而这个请求出价低的只能慢慢等，所以在去年市场比较火热的时候，一个合约确认的Gas费高达几十甚至上百美金，这极大地阻碍了以太坊应用的推广。因此，改用 PoS 模型后，网络确认的效率会提高，使用以太坊网络的成本也会降低。”

合并以太坊为何迟迟没有“落地”

权益证明（PoS）共识算法实际上是网络成员想要参与记账，可以通过抵押（Staking）以太坊参与，每验证一笔交易，按比例奖励一定的佣金，比例以节点拥有的资产数量为准。 当然，您拥有的相关资产越多，持有时间越长，您记账正确的机会就越大。 “PoS的核心在于Staking，这对于行业的先行者来说具有先发优势，类似于早期以低成本获得以太坊的‘巨鲸’，很容易获得更多新的以太坊区块链。激励导致马太效应，强者恒强，大者恒大。” 于佳凝说道。

于佳宁预计，未来随着以太坊PoS共识的达成，将会出现越来越多的Staking服务商，但服务商的可靠性及其存储以太坊的安全性无法得到有效控制。 在加密市场，平台被盗、倒闭甚至卷款跑路的情况屡见不鲜。 虽然 Staking 领域在未来是一个非常有前途的赛道，但在可预见的未来，也难免会有来自服务商的风险。

值得注意的是，由于权益证明相关技术的复杂性，以及日益增长的财务风险，以太坊合并已被多次推迟。 此次合并是“以太坊 2.0”的一部分，这是一系列旨在重塑其区块链基础的升级。

于佳宁指出，合并遇到的主要困难是利益分歧和过渡技术。 “共识机制的改变主要影响的是原来受益的矿工。虽然Vitalik Buterin也在鼓励支持工作量证明算法的矿工转向以太坊经典，但显然矿工的收入仍将受到影响“很多。或许也是在这种利益分歧下，以太坊的合并还没有落地。”

上述虚拟货币观察人士也提出了相同的观点：“合并以太坊的难点之一是重新构建了一个新的底层逻辑，这个新的底层逻辑需要被市场适应和接受。”另外，现在以太坊网络上有很多应用合约和合约资产，避免技术失误也很重要，这也会涉及到大量矿工的利益，矿工和矿工之间也会存在一定的博弈。 “以太坊开发团队。因此，以太坊的合并在过去两年中不断推迟。现在这应该是我们距离正式合并最近的一次。”

于佳宁认为，合并过程中会涉及到一系列技术问题。 他甚至表示，一旦出现之前没有发现的漏洞，极有可能造成网络运行混乱，对资金和应用造成大量损失。 因此，在合并之前，以太坊的开发者必须谨慎，考虑各种小的可能性，才能使合并成功。

加密货币分析公司 Delphi 的数字分析师 Jon Charbonneau 表示，以太坊的开发人员非常谨慎地确保不同的客户端验证器在合并时能够协同工作。 但是以太坊“客户端”（可以读取以太坊数据和挖掘区块的软件）可能存在需要数月才能修复的错误。

加密货币的能源密集程度惊人，改用股权证明有望降低能源消耗？

加密货币的反对者经常争辩说，比特币和以太币等加密货币毫无用处，而且会消耗大量电力。

假设有人想要挖掘加密货币，他们需要一台功能强大的计算机，即“采矿设备”来运行该软件。 这个“矿机”将与全球数以千计的“矿工”竞争，通过计算解决复杂的加密难题。 如果您解决了密码难题，您将获得“验证”块的权利，将新数据添加到区块链。 比特币“矿工”每验证一个区块可以获得 6.25 个比特币，以太坊“矿工”可以获得 2 个以太币和 Gas 交易费。

为了在竞争中获得更多的机会，人们通常使用多台电脑。 “工作量证明”共识机制是比特币和以太坊区块链的运作方式，允许区块链在安全的同时去中心化。

“这被称为女巫抵抗机制，”Charbonneau 解释说，并解释说每个区块链都需要使用一种不能被垄断的稀缺资源。 对于工作量证明区块链，此资源是运行“挖矿”操作所需的电力。

以太坊由全世界数十万台计算机组成。 如果要“垄断”以太坊，需要控制其51%的算力，但这样做将耗资数十亿美元。 因此，“工作量证明”共识机制在过去保护了比特币和以太坊区块链不被黑客攻击。

但缺点也很明显。 随着加密难题变得越来越复杂，越来越多的“矿工”争先恐后地解决这些难题，能源消耗也在飙升。

据外媒CNET报道，比特币每年消耗约150太瓦时，超过阿根廷4500万人每年的用电量； 以太坊每年耗电量约 62 太瓦时，接近瑞士 900 万人每年的用电量。 .

如果以太坊合并这两个区块链并成功地从工作量证明过渡到权益证明，密码学难题将不再是其网络系统的一部分。 据以太坊基金会称，因此，以太坊的电力支出预计将下降 99.65%。

“以太坊转向 PoS 确实在一定程度上减少了加密资产的劣势，主要是在能源消耗方面。” 于佳宁分析，当前全球能源体系动荡不安，能源供应趋紧导致严重短缺，导致电力和燃料价格飙升。

国际能源署执行主任法提赫·比罗尔7月在全球能源论坛上表示，世界上从未出现过如此重大的能源危机，全球能源供应紧张局势可能进一步恶化。 “虽然PoW共识机制有其独特的优势，但在当前能源危机的背景下，其巨大的电力消耗势必会引起各国相关部门的重视，虽然整个行业都将转向风能等清洁能源、太阳能、水电在未来的转型中，清洁能源已经成为行业的主导能源，而目前来看，PoS的转型可能不是一个选项。” 于佳凝说道。

“矿工”将何去何从

以太坊从PoW向PoS的转型升级，意味着相关的“矿工”也需要转型。

“以太坊合并后，‘矿工’的角色依然存在，只是方式变了。” 上述虚拟货币观察人士解释说，“严格来说，矿工应该叫做打包节点。矿工的作用就是记账。然后将账本广播到全网。”

他表示，区块链的核心是无中介和网络安全，这就涉及到记账权的问题。 区块链通过允许网络上的每个人平等参与来解决安全问题。 他举了一个例子。 比如A给B转了100块钱以太坊pow最新消息分析，这时候全网有人抢了记账权，他记录下来，然后告诉全网A给B转了100块钱，为了奖励记账人，系统会给他分配固定数量的代币，比如比特币或者以太坊。 因为有了激励，大家都愿意记账，于是开始争夺记账权，比较的就是谁的计算速度更快。 这个过程通常被称为“挖矿”。

他指出，由于网络中有这么多节点，每个人都同步存储账本。 即使一部分节点被销毁，另一部分节点会保留账本，因此整个网络不易被销毁，具有安全性。 但这种安全是冗余带来的，势必会影响效率。 而PoS是改变了共识机制，但是记账节点的作用依然存在。 PoS 将单纯的记账权竞争从拼算力转变为质押代币的模式。 “PoW就像全民投票，一人一票，每个节点都可以投票。而PoS有点像公司董事会的作用，只有将代币质押到系统中的人才有确认记账的权利。”激励方式也从原来的算力获得奖励变成了质押激励，因此以太坊从PoW转向PoS后，不再需要传统矿工靠算力来争夺记账权，而是扮演网络确认节点依然存在，只是激励方式从挖矿奖励变为质押奖励。”

以太坊合并的应用与监管趋势

上述虚拟货币观察人士表示，从PoW到PoS，以太坊用户最大的变化是网络效率的提升和使用成本的降低。 “至于会不会减少劣势，目前还无法下定论。作为基础设施，以太坊从PoW向PoS的过渡，只能说是牺牲了一部分安全性来换取网络效率的提升。”

观察者认为，从去中心化和公平分配的角度来看，PoW 模式肯定优于 PoS 模式，区块链世界的去中心化代表着网络安全。 网络越安全，网络中就会有越多的冗余，自然效率就会低下。 但是，由于以太坊是一个智能合约平台，其存在的主要价值在于被人们广泛使用，因此网络效率的提升也是一个重要的考虑因素。 “至于相关监管审查，以太坊的机制是PoW还是PoS并没有区别，毕竟这些只是内部技术方案，监管首先要确认的是以太坊是商品还是证券法律法规的监督，在正式定性之前，只能是一种模糊的、近似的监督。

于佳宁还表示，合并以太坊只是以太坊网络本身的一次重大升级。 对于监管者来说，以太坊采用的共识机制并不是他们考虑的重点。 早些时候，美国证券交易委员会（SEC）表示，比特币和以太坊由于去中心化程度足够，不属于证券。 除此以外的数字资产都会通过Howey测试来判断其是否构成证券发行进行监管，这在各国的监管模式中尤为具有代表性，也成为一些国家在其管辖范围内定义数字资产的标准。 . “目前以太坊向PoS的转变不会引起监管者的态度调整，但如果发展到后期，以太坊网络的中心化程度会发生变化，不排除包括SEC在内的监管者将对相关规定进行调整审查。