如果你试图加入以太坊“挖矿”大军,可能会惊讶地发现,曾经熟悉的显卡“嗡嗡”作响、电费账单飞涨的场景已然不复存在,曾经通过计算能力竞争记账权、从而获得以太坊(ETH)奖励的“挖矿”模式,在以太坊社区期待已久的“合并”(The Merge)升级后,正式成为历史,以太坊究竟为何无法挖矿了呢?这背后是一场深刻的区块链技术革命。

从“工作量证明”到“权益证明”:以太坊的“心脏”移植

要理解以太坊为何无法挖矿,我们首先需要明白它之前的“挖矿”是如何运作的,在“合并”之前,以太坊采用的是工作量证明(Proof of Work, PoW)共识机制,在这种机制下:

  1. 矿工竞争:全球矿工利用其强大的计算机(主要是显卡GPU)进行复杂的数学哈希运算,竞争解决一个数学难题。
  2. 记账权与奖励:第一个解决问题的矿工获得在区块链上记录新区块的权利(记账权),并获得一定数量的新铸造的以太坊作为奖励,以及该区块中包含的所有交易手续费。
  3. 安全性:这种机制依赖于巨大的计算能力(算力)来保证网络安全,攻击者需要拥有超过全网51%的算力才能进行恶意攻击,成本极高。

PoW机制也带来了诸多问题:

  • 能耗巨大:以太坊挖矿消耗的电力资源惊人,一度被批评为“不环保”,与全球碳中和趋势背道而驰。
  • 中心化风险:随着挖矿难度增加,普通用户难以参与,算力逐渐集中在拥有专业矿机和廉价电力的矿池和大矿工手中,与区块链去中心化的初衷有所偏离。
  • 性能瓶颈:PoW的交易确认速度和吞吐量相对有限,难以支撑大规模的商业应用。

为了解决这些问题,以太坊社区自2015年起就规划向权益证明(Proof of Stake, PoS)共识机制转型,这一转型被称为“以太坊2.0”的核心部分,而“合并”则是PoS正式取代PoW的关键一步。

在PoS机制下:

  1. 验证者取代矿工:不再需要通过“挖矿”竞争记账权,用户(称为“验证者”)只需锁定(质押)一定数量的以太坊,就有机会被选中来验证交易和创建新区块。
  2. 基于权益和随机性:选择哪个验证者来创建新区块,并非纯粹看算力大小,而是基于质押的ETH数量(权益)和一定的随机性算法,质押的ETH越多,被选中的概率通常越高,但并非绝对。
  3. 惩罚机制:验证者需要遵守协议规则,如果试图作恶(如双重签名),其质押的ETH将会被扣除(“ slashing ”),这保证了系统的安全性。

“合并”的完成:以太坊挖矿的“终章”

2022年9月15日,以太坊成功完成了“合并”(The Merge)升级,这次升级标志着以太坊的共识机制从PoW正式切换到了PoS。

  • 技术层面:以太坊主网与之前运行的、基于PoS的“信标链”(Beacon Chain)成功合并,信标链成为了以太坊新的共识层,而原来的执行层(处理交易和智能合约)则运行在新的共识之上。
  • 直接影响:随着PoS的全面启用,以太坊网络不再需要通过大量的哈希运算来达成共识,依赖这种运算的“挖矿”活动失去了其存在的基础,矿工们无法再通过“挖矿”获得新的以太坊奖励。

无法挖矿的深远影响

以太坊无法挖矿了,带来了多方面的深远影响:

  1. 矿工的出路:曾经投入巨资购买显卡进行以太坊挖矿的矿工,面临“矿机变废铁”的困境,部分矿工转向其他仍采用PoW的加密货币(如ETC、RVN等),但收益大不如前;也有部分选择出售设备或转行。
  2. 能源消耗骤降:据估计,以太坊转向PoS后,其能源消耗减少了约99.95%,极大地提升了网络的环保性,使其更符合可持续发展的要求。
  3. 去中心化程度的提升:PoS降低了参与网络维护的门槛,理论上任何持有少量ETH的用户都可以通过质押成为验证者(尽管实际操作中可能会通过质押池进行),有助于进一步去中心化。
  4. 网络升级与未来发展:PoS为以太坊未来的升级铺平了道路,如分片技术的实施,有望进一步提高以太坊的交易速度(TPS)和降低交易费用,增强其可扩展性,从而更好地支持DApp、DeFi、NFT等生态的发展。
  5. 显卡市场变化:以太坊挖矿曾是高端显卡需求的主要驱动力之一,挖矿热潮的退却,使得显卡市场供需关系发生变化,价格逐渐回归理性,对于游戏玩家和其他专业用户而言或许是好事。

以太坊无法挖矿了,并非偶然,而是其技术演进和社区共识下的必然结果,从高能耗的“工作量证明”到高效节能的“权益证明”,以太坊完成了一次华丽的“转身”,虽然这标志着“挖矿”时代的结束,但也为以太坊网络的可持续性、可扩展性和去中心化开启了新的篇章,对于普通用户而言,虽然失去了通过“挖矿”获取ETH的途径,但可以通过质押等方式参与网络并获得收益,同时也能享受到一个更绿色、更高效的以太坊生态系统带来的便利,以太坊的发展将更加值得我们期待。