以太坊POS模式是什么意思?以太坊为什么进行PoS?

以太坊POS模式是什么意思？

POS是一种在公链中的共识算法，可作为POW算法的一种替换。POW是保证比特币、当前以太坊和许多其它区块链安全的一种机制，但是POW算法在挖矿过程中因破坏环境和浪费电力而受到指责。POS试图通过以一种不同的机制取代挖矿的概念，从而解决这些问题。

POS机制可以被描述成一种虚拟挖矿。鉴于POW主要依赖于计算机硬件的稀缺性来防止女巫攻击，POS则主要依赖于区块链自身里的代币。在POW中，一个用户可能拿1000美元来买计算机，加入网络来挖矿产生新区块，从而得到奖励。而在POS中，用户可以拿1000美元购买等价值的代币，把这些代币当作押金放入POS机制中，这样用户就有机会产生新块而得到奖励。在POW中，如果用户花费2000美元购买硬件设备，当然会获得两倍算力来挖矿，从而获得两倍奖励。同样，在POS机制中投入两倍的代币作为押金，就有两倍大的机会获得产生新区块的权利。

众所周知，第三季度的“DeFi热”促使以太坊网络上的交易量大幅增加，DappRadar 2020 Q3 Dapp报告指出，以太坊交易量在2020年第三季度猛增至1195亿美元，与第二季度相比增长了近1200%，但随着而来的是网络堵塞，交易费猛增。在今年9月9日，以太坊平均交易费用达到14美元的高度，刷新历史记录。因费用飙升，导致许多交易只能延迟。

EOS创始人BM感叹称：对于大多数正常规模的交易来说，以太坊交易费用太高了。

目前的以太坊仍然面临多重问题，首先老生常谈的是上面提到的交易处理，以太坊网络支持数千个去中心化应用程序，每秒都需要处理大量交易，而采用PoW共识机制的以太坊1.0，每秒只能处理约10-50笔交易，远小于PayPal、Visa 等中心化网络，远无法满足用户对于交易速度的需求。手续费高昂一直是以太坊被诟病的一个重要的点，V神直言，在rollups和分片完成之前，以太坊别无选择，只能忍受高额交易费。因此以太坊需要升级。

以太坊为什么进行PoS？

关于共识机制的争议一直存在，POW耗电量大，网络的交易吞吐量和扩展性缺乏，但安全性有目共睹，且开放性更强;而POS消耗小，效率高，但安全性被认为不如POW。

以太坊从PoW转向PoS早已板上钉钉，在最初以太坊白皮书发布的同月，V神就发表了一篇PoS共识算法Slasher的博客，探讨未来将以太坊从PoW转向PoS。

今年11月，V神撰文《为什么要进行PoS》。他在文章中进行了详细的原因阐述。V神的解释被许多人质疑以偏概全，一概而论。

V神在文章解释称，与PoW相比，PoS是一种优越的区块链安全机制有三个关键原因：

1、PoS以相同的成本提供更高的安全性

V神计算了两种情况下攻击所需的成本：基于GPU挖矿的PoW和基于ASIC芯片挖矿的PoW。得出的证明是在这两种情况下攻击网络的成本较低，在基于GPU挖矿的PoW中，攻击网络的成本仅仅是租用足够的GPU赶超现有矿工的成本，只需要花费少量的成本和时间就可以进行攻击工作。而ASIC芯片挖矿需要1/3的持续成本(更新迭代硬件、维护、电力)和约2/3的资本成本。据计算，需要487美元左右。ASIC以高昂的集中化成本提高安全级别。但这种高成本防范攻击使得整个网络趋于中心化，因为矿工加入的门槛也变高了。而在权益证明中，几乎全部是资本成本，即运行节点的成本。随着质押率的提高，攻击成本预计非常高，V神个人预计这个数字最终会上升到10000美元左右。

2、PoS很容易从攻击中恢复

在POW网络中，如果遭到51%攻击，唯一的应对措施就是 “等到攻击者主动撤销攻击"。但这忽略了一种更危险的攻击可能性，这种攻击叫做产卵营攻击(Pawn Camping AttaCK)，攻击者一次又一次地进行攻击，目的很明确，就是为了使整条链瘫痪。

PoS的情况会好很多。对于某些类型的51%攻击(特别是回滚最终确定的区块)，在权益证明中有一个内置的“惩罚(Slashing)”机制，通过这个机制，攻击者的大部分股权(并不包括其他人的)将被自动销毁。对于其他更难发现的攻击(51%的联盟审查- A 51% coalition censoring everyone else)，社区可以在少数用户激活的软分叉(UASF)上进行协调，攻击者的资金再次被大部分销毁(在Ethereum中，这是通过 "Inactivity Leak Mechanism" 完成的)。不需要明确的 "硬分叉货币消除"，除了要求在 UASF 上协调选择少数区块外，其它都是自动的，只需要按照协议规则执行即可。

3、PoS比ASIC更去中心化

基于GPU挖矿的PoW是合理去中心化的，得到一个GPU并不难。但基于GPU的挖矿在我们上面提到的“安全性"标准上基本不合格。而基于ASIC的挖矿，则需要几百万美元的资金才能进入。这也是常见的“权益证明意味着富人更富"论点的正确答案。ASIC的挖矿也意味着富人更富，而且这个游戏只限于富人。至少在PoS中，质押所需的最低金额相当低，很多普通人都能承受。

另外，PoS更耐审查。GPU和ASIC挖矿都是非常容易被发现的：它们需要大量的电力消耗、昂贵的硬件采购和大型仓库。而PoS则可以在一台不起眼的笔记本电脑上完成，甚至可以通过 VPN 完成。(这也使以太坊2.0更分散化。)

PoW有两个主要的真正优势，但V神认为这些优势相当有限：PoS更像是一个“封闭系统”，从长远来看会导致更高的财富集中度;PoS需要“弱主观性”，PoW不需要。

在权益质押POS中，“矿工”和“电力”转变成“验证”和“质押”，验证者取代了矿工进行区块验证。权益证明中几乎全部是资金成本(存入的币)，唯一的运营成本是运行节点的成本。剔除了矿机上的投入的成本和电力消耗的成本，并且通过质押的方式解决了电力的消耗。

与现在的PoW链相比，以太坊2.0实现的是PoS共识、分片结构以及带来新的虚拟机eWASM，实现这三种设定后，以太坊可以更加分散化、更具扩展性;网络更有弹性，即使有节点脱机，也会因为分片的布置而保持稳定;且网络的处理能力相较于以太坊1.0的大大增强。

以太坊2.0存款合约地址余额以出乎意料的速度达到524288枚ETH，质押余额远超过启动以太坊2.0创世区块的最低要求。12月1日晚上八点，以太坊2.0信标链正式启动。

针对以太坊2.0转向PoS权益证明和矿工挖矿等问题，采访了InfStones合伙人Rudy Lu，他给出了自己的解读。

合约存款质押进程前期缓慢，参与意愿并不是很强，而后期却进展飞快，在短短两三天内完成剩余的质押要求，现在抵押量更是已经达到快90万ETH。

对此，Rudy Lu分析称，道理很简单，早质押不如晚质押，11月5日就质押，和11月24日才质押，是一样的，早质押也是白白放着不会带来收益。所以大部分人只会等最后临门一脚质押进去。但是11月24日如果质押不满52万，ETH2.0启动就要延后了，所以肯定是11月24日质押满。

以太坊POS模式与现在的PoW链相比，以太坊实现了PoS共识、分片结构以及带来新的虚拟机eWASM的三种设定，也正是因为如此以太坊可以更加分散化、更具扩展性，网络更有弹性，即使有节点脱机，也会因为分片的布置而保持稳定，且网络的处理能力相较于以太坊pow模式大大增强了。

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