自以太坊(Ethereum)诞生以来,“挖矿”这个词就与它紧密相连,长期以来,以太坊的矿工们通过强大的显卡(GPU)进行高强度运算,争夺记账权并获得以太币奖励,这种模式被称为“工作量证明”(Proof of Work, PoW),随着以太坊“合并”(The Merge)的顺利完成,这一延续了多年的景象已成为历史,以太坊的“挖矿”模式已经发生了根本性的变革,正式进入了一个全新的时代——权益证明(Proof of Stake, PoS)

告别过去:工作量证明(PoW)的落幕

在PoW模式下,以太坊网络的安全性依赖于全球矿工的计算能力,矿工们需要解决复杂的数学难题,第一个解出难题的矿工获得打包新区块的权利和相应的以太币奖励,这种模式虽然确保了网络的高度去中心化和安全性,但其弊端也日益凸显:

  1. 能源消耗巨大:PoW挖矿需要消耗海量的电力,引发了巨大的环境争议,与全球碳中和的目标背道而驰。
  2. 中心化风险:随着挖矿难度的提升,普通个人矿工几乎无法参与,算力逐渐集中在少数拥有大量先进设备的大型矿池手中,与区块链去中心化的初衷相悖。
  3. 硬件门槛高:昂贵的显卡和专业的矿机将许多潜在的参与者挡在了门外。

为了解决这些问题,以太坊社区和核心开发者们推动了一项长达数年的宏伟升级——“合并”(The Merge)

开启未来:权益证明(PoS)的崛起

“合并”是以太坊从PoW转向PoS的关键一步,在PoS模式下,“挖矿”这个概念被重新定义,它不再依赖于“算力”,而是依赖于“权益”。

核心机制:验证者(Validator)取代矿工(Miner)

在PoS模式下,参与者不再被称为“矿工”,而是“验证者”,任何人只要愿意锁定(质押)至少32个以太币,就有资格成为网络的验证者。

验证者的工作流程如下:

  1. 质押ETH:用户将至少32个ETH锁定在一个专门的智能合约中,成为验证者,这个过程被称为“质押”。
  2. 进入验证者队列:质押成功后,验证者会进入一个等待队列,等待被激活。
  3. 创建新区块:系统会根据质押的ETH数量和质押时间等因素,随机选择验证者来创建新的区块并验证交易,这个过程被称为“提议”(Proposing)。
  4. 投票确认:其他验证者会对自己看到的区块进行投票(“ attest”),如果超过三分之二的验证者投票一致,该区块就会被最终确认。
  5. 获得奖励:成功提议区块并参与投票的验证者,会根据其质押的ETH数量获得相应的奖励,奖励来源包括新发行的ETH和交易手续费。

与PoW相比,PoS模式带来了革命性的变化:

  • 能耗降低99.95%:由于不再需要大量的计算,PoS网络的能耗极低,几乎是微不足道的,彻底解决了环境问题。
  • 去中心化程度更高:质押的门槛远低于购买成千上万张显卡,普通持有者可以通过质押服务商(如Lido, Rocket Pool等)参与其中,大大降低了参与门槛,促进了网络的去中心化。
  • 安全性更强:攻击者如果想作恶,需要持有网络中超过三分之一的ETH(“51%攻击”),这在经济成本上几乎是不可能的,因为攻击自己的资产会使其价值归零。

最新挖矿模式(PoS)下的参与者角色

在PoS模式下,虽然“挖矿”一词已不再适用,但参与网络并获得收益的方式依然存在,并催生了新的生态角色:

  1. 独立验证者:直接质押32个ETH,自己运行节点,独立参与验证,这需要一定的技术知识和硬件投入(一台稳定的电脑和持续的互联网连接),但收益全部归自己所有。
  2. 质押服务商/质押池:对于没有32个ETH或缺乏技术能力的用户,可以将自己的ETH委托给这些服务商,服务商将众多用户的ETH汇集起来,凑够足够的数量去成为验证者,然后将获得的收益按一定比例分配给委托人,这是目前最主流的参与方式。
  3. 专业托管服务商:类似于传统金融的银行,用户将ETH质押权交给这些机构,由它们全权负责技术运维和安全管理,提供更便捷、更安心的质押服务。

总结与展望

以太坊从PoW到PoS的演变,不仅仅是一次技术升级,更是一次深刻的价值重塑,它标志着区块链技术从“比拼算力”的时代,迈向了“比拼权益”和“共同治理”的新纪元。

“挖矿”这个词,在以太坊的语境下,已经从“高耗能的体力劳动”转变为“低能耗的资本增值活动”,新的模式更加高效、公平和可持续,为以太坊未来Layer 2扩容方案、隐私技术、去中心化应用(dApps)的繁荣奠定了坚实的基础,对于普通用户而言,这意味着他们可以更轻松、更环保地参与到以太坊网络的生态建设之中,共享网络发展的红利,以太坊的“挖矿”故事,翻开了崭新的一页。