長(zhǎng)久以來,“挖礦”一詞幾乎與比特幣緊密相連,人們普遍認(rèn)為挖礦就是通過強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行無休止的數(shù)學(xué)運(yùn)算來爭(zhēng)奪數(shù)字貨幣獎(jiǎng)勵(lì),隨著以太坊從工作量證明(PoW)向權(quán)益證明(PoS)的順利過渡,“以太坊通過什么來挖幣”這個(gè)問題,答案已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化。現(xiàn)在的以太坊不再通過傳統(tǒng)的“挖礦”來生成新的ETH,而是通過一種稱為“權(quán)益證明”(Proof of Stake, PoS)的機(jī)制,由驗(yàn)證者(Validator)通過質(zhì)押ETH來“創(chuàng)造”新的區(qū)塊并獲得獎(jiǎng)勵(lì)。 下面,我們將詳細(xì)解析這一過程。

告別“挖礦”:以太坊的“合并”(The Merge)與PoS的崛起

在“合并”(The Merge)升級(jí)之前,以太坊和比特幣一樣,采用的是工作量證明(Proof of Work, PoW)機(jī)制,在PoW模式下,礦工們使用高性能的顯卡(GPU)或?qū)S眉呻娐罚ˋSIC)設(shè)備,進(jìn)行極其復(fù)雜的哈希運(yùn)算,競(jìng)爭(zhēng)解決一個(gè)數(shù)學(xué)難題,第一個(gè)解決問題的礦工獲得打包交易的權(quán)利,并獲得新鑄造的ETH和交易費(fèi)作為獎(jiǎng)勵(lì),這個(gè)過程被稱為“挖礦”,它消耗大量的電力,并且算力競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。

為了解決PoW機(jī)制下的高能耗、中心化風(fēng)險(xiǎn)以及可擴(kuò)展性瓶頸等問題,以太坊社區(qū)決定進(jìn)行重大改革——轉(zhuǎn)向權(quán)益證明(PoS),這一歷史性轉(zhuǎn)變?cè)?022年9月完成的“合并”升級(jí)中正式落地,標(biāo)志著以太坊“挖礦”時(shí)代的結(jié)束和“驗(yàn)證”時(shí)代的開啟。

PoS機(jī)制的核心:質(zhì)押ETH而非消耗算力

在PoS機(jī)制下,“挖礦”的概念被“驗(yàn)證”(Validating)所取代,參與者不再需要投入巨額資金購買昂貴的礦機(jī)和支付高額電費(fèi),而是通過質(zhì)押ETH來成為網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)驗(yàn)證者。

  1. 成為驗(yàn)證者(Staking ETH): 任何持有至少32個(gè)ETH的用戶(或通過質(zhì)押池參與的用戶)都可以將這部分ETH鎖定在一個(gè)特定的智能合約中,成為以太坊網(wǎng)絡(luò)的驗(yàn)證者,質(zhì)押的ETH相當(dāng)于一種“保證金”或“質(zhì)押物”,證明驗(yàn)證者在網(wǎng)絡(luò)中有“利益相關(guān)”(Skin in the Game),他們會(huì)積極維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全,因?yàn)槿魏螑阂庑袨槎伎赡軐?dǎo)致其質(zhì)押的ETH被罰沒(Slashing)。

  2. 被選中創(chuàng)建新區(qū)塊(Proposing Blocks): 以太坊網(wǎng)絡(luò)會(huì)根據(jù)驗(yàn)證者質(zhì)押的ETH數(shù)量、質(zhì)押時(shí)長(zhǎng)以及其他一些隨機(jī)因素,從所有驗(yàn)證者中選出一個(gè)“區(qū)塊提議者”(Block Proposer),這個(gè)提議者的任務(wù)就是收集網(wǎng)絡(luò)上等待打包的交易,將它們組織成一個(gè)新區(qū)塊,并將其廣播到網(wǎng)絡(luò)中。

  3. 驗(yàn)證與確認(rèn)區(qū)塊(Attesting Blocks): 除了區(qū)塊提議者,網(wǎng)絡(luò)還會(huì)隨機(jī)選擇一組驗(yàn)證者(通常每個(gè) epoch 每 slot 會(huì)選出一批)作為“ attesters”( attestors,可譯為“證明者”或“投票者”),他們的任務(wù)是驗(yàn)證提議者創(chuàng)建的區(qū)塊是否有效,并對(duì)該區(qū)塊進(jìn)行投票(“ attest”),只有當(dāng)足夠多的驗(yàn)證者(目前是2/3以上)都確認(rèn)了該區(qū)塊的有效性,該區(qū)塊才能被最終確認(rèn)并添加到以太坊的區(qū)塊鏈上。

獎(jiǎng)勵(lì)來源:新鑄造ETH與交易費(fèi)

在PoS機(jī)制下,驗(yàn)證者的獎(jiǎng)勵(lì)主要來自兩個(gè)方面:

  1. 新鑄造的ETH(Inflation Rewards): 為了激勵(lì)驗(yàn)證者參與維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全,以太坊協(xié)議會(huì)根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中總質(zhì)押的ETH數(shù)量,按照一定的算法和年化收益率(APR),定期新鑄造一定數(shù)量的ETH,并將其分配給積極參與驗(yàn)證(即正確提議或驗(yàn)證區(qū)塊)的驗(yàn)證者,這部分獎(jiǎng)勵(lì)類似于PoW時(shí)代的新幣發(fā)行。

  2. 交易費(fèi)(Transaction Fees): 用戶在以太坊網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行交易(如轉(zhuǎn)賬、智能合約交互等)需要支付一定的Gas費(fèi),在PoS機(jī)制下,每個(gè)區(qū)塊包含的所有交易費(fèi)會(huì)全部支付給該區(qū)塊的提議者,這成為了驗(yàn)證者非??捎^的一部分收入,尤其是在網(wǎng)絡(luò)活躍度高的時(shí)候。

值得注意的是,為了在轉(zhuǎn)向PoS后逐步減少ETH的供應(yīng)量,以太坊引入了“EIP-1559”機(jī)制,使得基礎(chǔ)費(fèi)用(Base Fee)會(huì)被銷毀,而驗(yàn)證者獲得的是小費(fèi)(Tip),新鑄造的ETH與銷毀的ETH之間的動(dòng)態(tài)平衡,共同影響著ETH的通膨或通縮。

參與方式:從 solo 驗(yàn)證到質(zhì)押池

對(duì)于普通用戶而言,如果沒有32個(gè)ETH進(jìn)行 solo 驗(yàn)證,仍然可以通過以下方式參與PoS并獲得收益:

  • 質(zhì)押池(Staking Pools):許多平臺(tái)(如交易所、質(zhì)押服務(wù)商)提供質(zhì)押池服務(wù),用戶可以將任意數(shù)量的ETH(甚至少到1個(gè)ETH)質(zhì)押到這些池中,由服務(wù)商作為驗(yàn)證者或與其他驗(yàn)證者組成“驗(yàn)證者池”(Validator Pool)來參與驗(yàn)證,用戶根據(jù)其質(zhì)押份額獲得相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì),但通常需要支付一定的服務(wù)費(fèi)或讓渡部分收益。
  • 去中心化質(zhì)押協(xié)議:如Lido、Rocket Pool等,它們?cè)试S用戶質(zhì)押ETH并接收代表其質(zhì)押權(quán)益的衍生代幣(如stETH),這些代幣可以在其他DeFi協(xié)議中使用,提供更靈活的流動(dòng)性。

以太坊已經(jīng)徹底告別了以消耗大量算力和電能為代價(jià)的“挖礦”時(shí)代,它通過

隨機(jī)配圖
權(quán)益證明(PoS)機(jī)制,讓參與者通過質(zhì)押ETH成為驗(yàn)證者,依據(jù)質(zhì)押數(shù)量和參與情況來獲得創(chuàng)建新區(qū)塊和驗(yàn)證區(qū)塊的權(quán)利,從而獲得新鑄造的ETH和交易費(fèi)作為獎(jiǎng)勵(lì),這一轉(zhuǎn)變不僅大幅降低了以太坊網(wǎng)絡(luò)的能源消耗,還提高了其去中心化程度和安全性,為未來Layer 2擴(kuò)容等其他升級(jí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),談?wù)撘蕴弧巴诘V”,更準(zhǔn)確的說法應(yīng)該是“驗(yàn)證”或“質(zhì)押”。