以太坊的pos机制

1、ETH矿机还能挖多久?不必为此焦虑

以太坊（ETH）是一种被认为是“比特币2.0版”的数字令牌。它使用不同于比特币的区块链技术“以太坊”。开发者需要以太坊来支持应用的运行。以太币和其他数字货币一样，可以在交易平台上交易。

在以太坊网络中，如果你想得到以太坊，你必须挖掘它。还有以太坊的开采能持续多久？是很多投资者关心的问题。我们知道以太坊2.0的到来给我们带来了很多影响，那么以太坊还能矿吗？

以太坊还能挖矿。为了弥补比特币的不足，以太坊提出了一种新的共识机制，叫做POS。简单来说，POS其实和它的字面意思是一样的：股权和股权。持有以太坊越多，股权越多，股权越高。以太坊的POS是指你持有的硬币越多，持有硬币的时间越长，你的计算难度就越小，越容易挖矿。

2017年开始，以太坊提出升级到2.0，解决性能瓶颈问题。与普通大众的认知不同，ETH2.0要实现的技术升级远不止简单的将POW机制改为POS机制。我们现在看到的技术升级方向包括市场上其他公链正在密切研究的技术，如切片技术、分层技术、子链技术等。如果这些技术全部升级，相信以太坊可以解决性能瓶颈问题，吸引各类项目开发者进行各种创新。

据世联财经（shilian.com）了解，目前，云计算挖掘是以太坊一种新的挖掘方式。其优势在于降低以太坊的挖矿门槛，让更多的投资者参与其中，获得更高的回报率。总的来说，以太坊采矿还是一个不错的选择。

2、以太坊推出首个公共测试网用于全面升级至权益证明(PoS)

12月21日消息，以太坊核心开发人员 Tim Beiko 在Twitter上宣布，以太坊将推出第一个公开测试网 Kintsugi Merge Testnet，用于全面升级到权益证明（PoS）。Tim Beiko 还表示，尽管客户端开发和 UX 会不断改进，但鼓励用户尽早开始使用 Kintsugi，以便在合并后的环境中熟悉以太坊网络。重大升级将由存入 32 ETH 的抵押者执行。目前，230 万个测试网 ETH 已经由相对 7.2万名验证者存入新网络，这表明社区已经为“加密领域最大的升级”做好了充分准备。 此外，根据报告，应用程序开发人员不会有太大变化，仅与共识层或执行层交互的工具也基本不受影响。

什么是权益证明？

权益证明是一种区块链网络达成共识的共识机制。

这将要求用户抵押他们的以太币从而成为网络中合法的验证者。 验证者有着与矿工在 工作量证明（pow）中相同的职责：将交易排序和创建新的区块，以便让所有的节点就网路状态达成一致。

权益证明相较于工作量证明系统有许多改进：

1、提高能效——您不需要大量能源去挖掘区块

2、门槛降低，硬件要求减少——您不需要优秀的硬件从而获得建立新区块的机会

3、更强的去中心化——权益证明可以在网络中提供更多的节点。

4、更有力的支持分片链——一个得以扩展以太坊网络的关键升级

权益证明、权益质押和验证者

权益证明是一种用于激励验证者接受更多质押的基本机制。 就以太币而言，用户需要质押 32ETH 来获得作为验证者的资格。 验证者被随机选择去创建区块，并且负责检查和确认那些不是由他们创造的区块。 一个用户的权益也被用于激励良好的验证者行为的一种方式。 例如，用户可能会因为离线（验证失败）而损失一部分权益， 或因故意勾结而损失他们的全部权益。

以太坊权益证明是如何运作的？

与工作量证明不同的是，验证者不需要使用大量的计算能力，因为它们是随机选择的，相互间没有竞争。 他们不需要开采区块，他们只需要在被选中的时候创建区块并且在没有被选中的时候验证他人提交的区块。 此验证被称为证明。 你可以认为证明是说“这个块在我看来没问题”。 验证者因提出新区块和证明他们已经看到的区块而获得奖励。

如果你为恶意区块提供证明，你就会失去你的股权。

权益证明和安全性

权益证明中仍然存在 51% 攻击的威胁，但对于攻击者来说攻击成本越来越高。 要发起 51% 攻击，你需要掌控 51% 以上的以太币股权。 这不仅仅是一笔巨款，还很有可能导致以太币贬值。 破坏你的货币价值的大部分权益是非常容易的。 当然也有更强有力的激励措施来保持网络的安全和 健康 。

信标链上的权益消减、踢出和其余惩罚、协调来防治其他恶意行为。 验证者还将负责记录这些事件。

优缺点

优点

权益质押让您更容易运行一个节点。 这不需要在硬件或能源方面进行巨额投资。 如果你没有足够的 ETH 来进行质押，你可以加入质押池。

权益质押更加去中心化。 它允许更多人参与，并且更多的节点不意味着像挖矿一样增加百分比的回报。

权益质押可以保证安全的防护。 分片链允许以太坊同时创建多个区块，增加交易输送量。 将以太坊网络置于工作量证明系统内，这会降低网络被攻击所需的算力。

缺点

与工作量证明相比，权益证明仍处于起步阶段，并且没有经过实际应用的测试。

3、以太坊基金会:ETH将在未来几个月转向PoS 能源消耗至少减少99.95%_百 ...

长话短说：以太坊在合并完成后的能源消耗至少能减少99.95%。

以太坊将在接下里的几个月完成向权益证明（PoS）共识机制的过渡，这带来了无数种已被理论化的改进。但既然信标链（ Beacon chain）已经运行了几个月的时间，我们实际上就可以深入研究具体的数字了。我们很高兴 探索 的一个领域涉及新的能源使用估算，因为我们将结束在共识上花费一个国家所耗能源价值的过程。

截至目前，还没有任何关于能源消耗（甚至使用什么硬件）的具体统计数据，因此下面是对以太坊未来能源消耗的粗略估算。

由于很多人都在运行多个验证器，因此我决定使用可存款的独立地址的数量，来作为今天有多少台服务器的代理数。很多质押者可以使用多个 ETH 1.0地址，但这在很大程度上抵消了那些冗余设置。

在撰写本文时，有来自16405个独立地址的140592个验证器。显然，这是由于交易所和staking质押服务造成的偏差，因此移除它们会导致有87,897个验证器被假定是在家里质押的。作为一个健全的检查，这意味着平均每个家庭质押者运行了5.4个验证器，这对我来说似乎是一个合理的估计值。

能源要求

运行一个信标节点（BN）、5.4个验证器客户端（VC）以及一个以太坊1.0全节点需要多少能量？以我的个人设置为基础，大约是15瓦。Joe Clapis（Rocket Pool开发者）最近运行了10个验证器客户端（VC），1个Nimbus信标节点（BN）以及1个10Ah USB电池组的Geth全节点，然后运行了10个小时，这意味着这个设置平均为5瓦。而一般的投资人不太可能运行这样的优化设置，所以我们取100 瓦作为参考数。

将其与之前的87000个验证器相乘，就意味着家庭质押者的消耗电量约为1.64兆瓦。估计托管质押者所消耗的能源会更多一些，他们运行了成千上万个具有冗余和备份的验证器客户端。

为了简化计算，我们还假设他们每5.5个验证器使用100瓦。基于我所接触过的基础设施团队，这是一个粗略的高估值。真正的答案要少50倍左右（如果你是一个质押托管团队，并且每个验证器消耗电量超过5瓦，我相信我可以为你提供帮助）。

因此，总的来说，采用权益证明（PoS）的以太坊网络会消耗大约2.62兆瓦的电量。这不是一个国家的用电规模，也不是省甚至城市的用电规模，而大约是一个小镇（约2100个美国家庭）的用电规模。

作为参考，当前工作量证明（PoW）以太坊网络所消耗的能量相当于一个中等国家的能源，但这实际上是保持PoW链安全所必需的。顾名思义，PoW达成共识的基础是哪个分叉在这方面做的“工作”最多。有两种方法可以提高“工作”完成率，一是提高挖掘硬件的效率，二是同时使用更多的硬件。为了防止区块链被成功攻击，矿工必须比攻击者更快的速度“工作”。由于攻击者很可能拥有类似的硬件，矿工必须保持大量高效的硬件运行，以防攻击者挖出它们，所有这些硬件都会消耗大量的能量。

在PoW共识机制下， ETH 价格与算力正相关。因此，随着价格的上涨，在均衡状态下，网络消耗的电力也会随之增加。而在PoS共识机制下，当 ETH 价格上涨时，网络的安全性也会提高（ ETH 的价值更高），但对能源的需求保持不变。

一些比较

据数字经济学者估计 ，以太坊矿工目前每年要消耗44.49太瓦时的电量，这意味着，根据上述保守估计，PoS的能效提高了约2000倍，这反映了总能源使用量至少减少了99.95%。

如果每笔交易的能耗高于你的速度，则约为35Wh/tx（平均约60K gas/tx）或TV约20分钟的耗电量。相比之下，以太坊PoW每笔交易使用相当于一栋房子2.8天的能量，比特币的每笔交易则消耗相当于一栋房子38天的能量。

展望未来

尽管以太坊目前仍在使用PoW共识机制，但这种情况不会持续太久。在过去的几周里，我们看到了第一批用于合并的测试网的出现（注：The Merge合并是以太坊从PoW切换到PoS时的名称）。几个工程师团队正在加班加点地工作，以确保合并尽快到来，同时又不影响安全性。

扩容解决方案（例如rollup和分片）将通过利用规模化经济来帮助进一步减少每次交易消耗的能量。

以太坊网络超级耗电的日子屈指可数了，我希望这个行业的其他部分也是如此。

4、什么是pos算法和pos机制

pos是公链中的共识算法，作为pow的一种替换。pow是保证比特币，当前以太坊和许多区块链安全的一种机制，但是pow算法在挖矿过程中，因为破坏环境和浪费电而受到指责，pos试图通过一种不同的机制取代挖矿的概念，从而解决这些问题。

ps机制可以被描述成一种虚拟挖矿，鉴于pow主要依赖于计算硬件的稀缺性，来防止女巫攻击。在pow中，一个用户有可能用一千美元来买计算机，加入网络来挖矿，产生新区块，从而得到奖励。在pos中，用户可以拿到一千美元，买到等值的代币，把这些代币当做押金放在pos机制之中，只要用户就有机会产生，这样用户可以得到奖励。

pos算法如下，存在一个持币人的集合，他们把手中的代币放入pos机制中，这样他们就变成验证者。

5、以太坊转pos后速度多快

以太坊转pos后速度12秒一个区块。以太坊出块的速度是13-14秒一个区块，采用POS机制之后，可以达到12秒一个区块。以太坊合并就是从POW机制转为POS机制，自此之后以太坊的能耗降低99%以上，运行速率和转账费率也会得到优化，使用体验也会提升，为以太坊2.0这一终极目标奠定基础。

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