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2023年06月17日 20:23

很多朋友在找时都会咨询eth转pos的简单介绍和eth改为pos，这说明有一部分人对这个问题不太了解，您了解吗？那么什么是eth改为pos？下面就由小编带大家详细了解一下吧！

ETH 2.0 的影响：以太坊网络用户会很高兴，因为 ETH 将改变其费用结构，用户将为交易支付更少的费用。这意味着当前的矿工将减少每笔交易的新包含费用，而不是以太坊的拍卖式费用市场，但预计由于 PoS 的能源效率提高和数量的增加，他们的每笔交易成本将下降。由于成本较低，用户和验证者都受益，因此交易量会更高。

ETH 2.0 降低的成本和更高的速度将使更多类型的 Defi 交易成为可能，并为新的和不同类型的安全令牌、NFT 和其他分布式金融应用程序提供机会，这些应用程序在 ETH 1.0 中没有经济意义。

ETH 2.0 还将允许使用零知识汇总和乐观汇总的更复杂和更便宜的智能合约。通过汇总，所有交易数据都以比使用常规基于区块链的交易更便宜的方式捆绑并在以太坊上可用。汇总所需的计算负载是在链下完成的，进一步提高了吞吐量和交易成本效率。

分片将使网络民主化，最终使普通用户能够在个人设备上操作以太坊。越来越多的网络参与者将进一步分散区块链。ETH 的发行量也会减少；ETH 联合创始人 Vitalik Buterin 曾表示，在 ETH 2.0 下，新代币的发行量应在每年 10 万至 200 万之间，低于目前的每年 470 万，这可能会增加硬币需求。

总结：

ETH 2.0 升级将使这个有益的全球去中心化智能合约系统能够以其速度、安全性和可靠性的愿景向前发展，减少其碳足迹，并为投资者提供公平的竞争环境，通过赌注他们对 ETH 的未来拥有民主发言权以太坊。以太坊 2.0 是对已经最广泛用于智能合约的区块链网络的必要升级。随着加密货币、智能合约 Dapp 和 NFT 的接受度不断增长，以太坊 2.0 网络的可扩展性无疑将吸引更多用户，使其成为首选服务。

本篇作为Discover系列文章的开篇，结合ETH2.0的目标，来谈谈权益证明PoS是什么。

在谈PoS之前，我们先来了解一下共识。共识，即达成了普遍协议。区块链实质上是一个全球性的状态机，达成共识意味着网络上至少有超过一半（51%）的节点同意网络的下一个全球状态。

共识机制（也称为共识协议或共识算法）允许分布式系统（计算机网络）协同工作并保持安全。当前主流的共识机制有两种，分别是工作量证明 (Proof of Work，PoW)和权益证明 (Proof of Stake，PoS)。以太坊在设计之初就希望最终以太坊的共识机制能转变为PoS，而PoW只作为一个过渡阶段。但无论是PoW还是PoS，最终的目的都是相同的，即实现分布式计算机的共识机制。下面先简单了解工作量证明（PoW）的工作机制。

工作量证明通过矿工们完成，矿工们需要竞争创建最新区块以处理和完成交易。获胜者将与网络中的其他节点分享最新区块，并且获得最新的特定代币区块奖励（如以太坊的以太币）。由于用户需要拥有超过网络中 51% 的算力才能够欺骗整条链，因此网络安全得以保证。这将需要巨大的设备和能源投入，所需的开支甚至可能超过收益。

工作量证明是08年在中本聪所创造的比特币中提出的，至今已经经过了充分的考验和测试，但随着越来越多的矿工和矿池的加入，挖掘新的区块的难度指数爆发式上升，也面临的如下的问题：

PoS作为ETH2.0关键的建设目标，其作用不仅仅只是因为PoW带来的环境不友好的能源消耗，还有PoS的建设能更有力支持分片链（以太坊网络扩展的关键升级），更强的去中心化特性等等。下面从几个方面来简单谈谈权益证明PoS的工作过程。

在以太坊中，工作量证明的过程参与的角色是矿工/矿池。其目的是通过算力试错来反复计算，以此生成一个低于目标随机数的混合哈希。这个计算难度依赖于区块所声明的难度，难度越小，有效的哈希值的集合就越小。而在权益证明中，则没有矿工这一角色，与之对应的是称之为验证者的角色。

在ETH2.0中，用户需要质押 32ETH 来获得作为验证者的资格。验证者被信标链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。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。

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，对于一些恶意验证者节点，也会有相应的惩罚机制使之失去质押。验证者质押的ETH越多，获得的奖励也越多。可以这样说，权益证明是一种用于激励验证者接受更多质押的机制。

前面提到了分片链这个名词，分片就是将区块链分成多条链。验证者将会在不同的分片上处理它们的分片数据，以此来提高区块链的工作效率。ETH2.0预计会有64个分片链。

验证者会被随机洗牌到不同的分片中，以防止验证者恶意操纵节点并提高链的安全性。处理不同分片之间的数据的关键角色就是信标链（Beacon Chain）。

信标链是协调分片信息、管理验证者的连接不同分片的桥梁。

当用户在分片上提交交易时，验证者将负责将用户的交易添加到分片区块中。信标链通过算法选择验证器以提出新的块。如果一个验证者没有被选中提出一个新的分块，它们将会证明另一个验证者的提议，并确认一切都正常。

至少需要 128 个被称为委员会（ committee ）的验证者来证明每个分片块。委员会有一个提出和验证分片区块的时限，这个时限被称为插槽（ Slot ），大约为12秒。每个插槽只能创建一个有效区块，一个周期（ Epoch ，大约6.4分钟）有 32 个插槽。

每个周期过后，委员会都由不同的、随机的参与者解散与重组，重组过程由一个半随机算法 RANDAO 来选择，以此避免恶意节点的操纵。

ETH2.0使用 Cassper 终局协议来确认一个新的区块是否得到足够的证明，即只要2/3的插槽同意（即当前参与计算的2/3的验证者节点），该区块就会被最终确定。而推荐此区块的验证者将获得奖励。因此，在权益证明的机制下，每过6.4分钟就会创建一个新的区块。关于Cassper协议的详细说明后续再进行探索。

权益证明的建设以太坊在15年就已经提出，截止至今也才完成了Phase 0信标链的建设。而下一阶段的与主网合并，再下一阶段的分片链建设也一再推迟。虽然PoS的建设非常缓慢，但无论如何，权益证明作为主流的共识机制算法之一，也是值得我们探讨其设计原理。

后续将会针对信标链的详细设计、分片等ETH2.0内容进行探索。

ETH通过挖矿产生，平均大概每13秒产生2个块，挖矿的时候，矿工使用计算机去计算一道函数计算题的答案，直到有矿工计算到正确答案即完成区块的打包信息，而作为第一个计算出来的矿工将会得到2枚ETH的奖励。

如果矿工A率先算出正确的答案，那么矿工A将获得以太币作为奖励，并在全网广播告诉所有矿工“我已经把答案算出来了”并让所有在答题的矿工们进行验证并更新正确答案。如果矿工B算出正确答案，那么其他矿工将会停止当前的解题过程，记录正确答案，并开始做下一道题，直到算出正确答案，并一直重复此过程。

矿工角色

矿工在这个游戏中很难作弊。他们是没法伪装工作又得出正确答案。这就是为什么这个解题的过程被称为“工作量证明”（POW）。

解题的过程大约每12-15秒，矿工就会挖出2个区块。如果矿工挖矿的速度过快或者过慢，算法会自动调整题目的难度，把出块速度保持在13秒左右。

矿工获取这些ETH币是有随机性的，挖矿的收益取决于投入的算力，就相当你的计算机越多，你答题的正确的概率也就越高，更容易获得区块奖励。

《eth》2.0还能挖矿，但风险很大。

ETH 2.0 已经提了很多年了，对于以太坊矿工而言，ETH 2.0 犹如悬挂在头顶的达摩克利斯之剑。一旦 ETH2.0 开发完成，以太坊网络的数百万台矿机都会被淘汰掉，除少部分流入其他币种外，大部分显卡矿机都会在二级显卡市场抛掉，这对于还没有回本的以太坊矿工而言，无疑是灭顶之灾。

eth挖矿分析

以太坊核心开发者 Justin 对于合并方案的进展并不乐观。在他看来，由于涉及到 ETH 1.0 和 ?ETH 2.0 的协调，没准会触犯了 ETH 1.0 保守派。

Justin 认为，2021 年估计是等不到 ETH 1.0 和 ETH 2.0 合并了。也就是说，存入到 ETH 存款合约、参与 Staking 的资金，至少要等一年多时间。

大家可以看到 8、9 月算力涨幅比较多，尤其是 9 月算力涨了 17.36%，本质是因为当时 DeFi 热潮，以太坊网路拥堵，当时挖矿一天顶平时挖 3 天，回本周期很短，差不多是在 4 个月左右，刺激了矿工大量购买矿机。

由于 ETH 转 PoS 带来挖矿的不确定性，目前显卡矿机并没有明显溢价，11 月、12 月显卡算力也没有大幅上涨，由此可以判断矿工入场意愿不强烈，后续以太坊全网算力增幅有限。

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。

有专家声称加密货币消耗了太多能量，效率低并且对环境不友好。还有一些报告显示，挖掘加密货币比开采黄金消耗更多的能源。

使用Solidity进行以太坊智能合约开发；通过web3.js与以太坊区块链数据进行交互；众筹智能合约与代币智能合约项目实战案例。

本书内容丰富，讲解通俗易懂，案例典型，实用性强，特别适合区块链技术爱好者和智能合约开发的相关从业人员阅读，也适合区块链底层研究人员阅读。另外，本书还适合区块链培训机构作为相关课程的培训教材。

内容简介：

本书从区块链的概念、原理、核心技术和应用四个方面，系统地介绍了以太坊区块链开发的相关知识。其中，重点介绍了以太坊的相关概念和原理、以太坊客户端Geth、以太坊常用智能合约开发工具、Solidity语言和智能合约开发等内容。

并介绍了众筹合约和代币合约两个项目实战案例，可以让读者对智能合约开发的整体流程有一个全面的了解。另外，书中结合示例对web3.js的相关知识也做了详细介绍，以帮助读者更好地理解和利用以太坊的相关数据。

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