“现在以太坊多久挖一个？”这个问题，在以太坊（Ethereum）完成历史性的“合并”（The Merge）升级后，答案已经发生了根本性的改变，对于许多习惯了比特币等工作量证明（PoW）机制的朋友来说，“挖矿”和“出块时间”是紧密相连的概念，但以太坊，如今早已不是那个通过“挖矿”来生成新区链的区块链了。

告别“挖矿”，迎来“验证”

在“合并”之前，以太坊确实采用工作量证明机制，全球无数矿工通过强大的GPU设备竞争解决复杂数学问题，来“挖出”新的区块，那时，以太坊的平均出块时间大约在12到15秒左右，这意味着，大约每隔十多秒，就会有一个新的以太坊区块被创建并添加到区块链上,矿工们也会因此获得一定的以太币作为奖励。

2022年9月，以太坊完成了从工作量证明（PoW）到权益证明（PoS）的共识机制转换，这标志着“挖矿”时代的正式终结，取而代之的是，以太坊网络由“验证者”（Validators）来维护。

多久“产出一个”新区块？

既然不叫“挖矿”了，那我们现在应该问：以太坊现在多久“验证”出一个新区块，或者说,多久产生一个新的区块？

答案是：以太坊的平均出块时间仍然维持在约12秒左右。

是的，你没有看错，虽然共识机制从PoW变成了PoS，但以太坊设计者巧妙地保持了原有的出块时间目标，这意味着，在“合并”之后，大约每隔12秒，仍然会有一个新的以太坊区块被创建、验证并添加到区块链上，用户对于交易确认速度的感知,并没有发生大的变化。

从“挖矿”到“验证”：过程与奖励的巨变

既然出块时间没变,核心区别在哪里呢？

  1. 参与者不同：

    • 挖矿（PoW）： 任何人都可以购买矿机，加入矿池，参与竞争，门槛相对较低（尽管硬件成本高昂）,竞争激烈。
    • 验证（PoS）： 成为验证者需要质押至少32个以太币（ETH），这大大提高了参与门槛，参与者更像是网络的“守护者”和“股东”,而不是单纯的竞争者。

  2. 产生方式不同：

    • 挖矿（PoW）： 通过哈希运算竞争，算力越高,挖到区块的概率越大。
    • 验证（PoS）： 验证者根据其质押的ETH数量和在线时间等因素，被算法随机选择来创建新区块（称为“提议者”）或验证其他区块（称为“ attestators”），这是一个更基于“权益”和“随机性”的过程,而非纯粹的计算力比拼。

  3. 能源消耗不同：

    • 挖矿（PoW）： 消耗巨量的电力，因其需要持续进行高强度的哈希计算,曾备受诟病。
    • 验证（PoS）： 能源消耗极低，因为验证过程主要是网络通信和密码学验证，不再需要大量的算力竞赛,这是以太坊转向PoS的重要原因之一。

  4. 奖励机制不同：

    • 挖矿（PoW）： 奖励主要给到成功挖出区块的矿工和矿池。
    • 验证（PoS）： 奖励分配给所有参与验证的验证者，根据其质押的ETH数量和履行职责的情况进行分配，这部分奖励中，有一部分会作为“通货膨胀”释放到网络中，另一部分则用于燃烧（销毁），具体机制会根据网络状况（如EIP-1559）进行调整。

为什么保持12秒的出块时间？

以太坊在转向PoS后仍保持约12秒的出块时间，主要是出于对网络稳定性、安全性和用户体验的考量：

  • 交易确认速度： 12秒的出块时间能够保证交易得到相对快速的确认,提供良好的用户体验。
  • 状态同步： 较短的出块时间有助于节点快速同步最新状态,保持网络一致性。
  • 历史延续性： 避免因出块时间改变而引发网络兼容性和生态系统的巨大调整。