OKExInsights:转型or退出?ETH2.0时代矿工的生死抉择

据Coindesk11月4日报道,ETH2.0的存款合同现已生效。与此同时,VitalikButerin于2020年11月6日在Twitter发布了一篇名为:"WhyProofofStake?(Nov2020)"一文表达了ETH2.0采用PoS已成为定局。关于ETH2.0的消息频频流出,更是预示着它即将到来。

对此,用户都对即将上线的ETH2.0翘首以盼,并在网络互交平台中作出一定的分析和科普。

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除此之外,最能反应用户期待与关注的就是ETH代币价格变化。据OKEx数据显示,自11月4日晚间消息公布后,ETH大幅拉升,最高触达467美元,之后企稳450美元。截至11月9日,涨幅较11月4日,最高达到24.8%。

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从关注者的讨论和ETH币价的上涨,无疑都体现投资者对ETH2.0的期待。然而,ETH2.0更新除了从技术上进行了优化,也在挖矿奖励算法上进行改变,这对于直接接触ETH2.0的矿工是否也一样的期待呢?

答案却是不确定。

自ETH问世以来,都采用与BTC相同的挖矿奖励算法-PoW。PoW(ProofofWork工作证明)工作量证明需要让所有节点解决密码难题。即矿工在相同的时间内,谁解决的密码学难题越多,谁将获得更多的奖励。简而言之,PoW就是按劳分配,多干多得。

随着ETH逐渐走近大众的视野,PoW的弊端也日凸显。首先,PoW并不能完美的体现矿工能力,而是需要矿工花重金购买更大更负责的矿机,只有矿机运算的更快,矿工才能更快的解决密码难题,获得更多的挖矿奖励;其次,ETH会在重要节点时进行难度调整。随着挖矿成本的逐渐增加,当挖矿的成本高于挖矿收益时,人们挖矿的积极性会大幅度降低,导致算力大幅减少,使用PoW机制公链的网络安全性受到威胁。

考虑到上述缺陷,在升级ETH2.0时,V神团队提出当ETH实现全面升级2.0后将采用PoS机制对矿工进行挖矿奖励。

PoS(ProofofStake权益证明),权益证明是通过选举的形式,其中任意节点被随机选择来验证下一个区块。权益证明中没有矿工,而是通过验证者(validator)来制造新区块。验证者并不是完全随机选择的。想要成为验证者,需要在节点网络中存入一定数量的代币作为权益,可以将这理解为保证金。

权益的份额大小决定了被选为验证者的几率,这是线性相关的。我们可以假设Lily在其中存入100美元,Jackson存入1000美元,那么进行选举时,Jackson比Lily有高于10倍的几率成为验证者。简而言之,PoS就是按钱分配,以钱生钱。

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V神在11月6日最新发表的文章中也曾表示选择PoS的原因:

首先,相较于PoW,在相同成本下,PoS更加安全。以每天每$1的区块奖励下攻击一个网络的成本为例,基于GPU挖矿的PoW攻击总成本约为$0.26,(假设攻击时间为6小时),且随着攻击者获得出块奖励,有可能降至零;基于ASIC芯片挖矿的PoW攻击总成本为$486.75(由$486.67的ASIC和$0.08的电费与维修费组成);而PoS的攻击总成本为$2189($0.9每天*6.667年)从长远看,随着质押的提高,成本也会随之提高。但是,在V神团队所提出的方案中,有两种方式可以在低成本中实现5-20倍的安全增益。一种是保持出块奖励不变,从提高安全性中获益;另一种是大规模减少出块奖励(从而减少共识机制的“浪费”),保持安全水平不变。总体都实现了,在相同成本下,PoS更加安全。

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其次,在PoS共识机制下,受到攻击更容易恢复。在一个基于GPU的系统里,没有任何防御措施,一个持久性的攻击者可以轻而易举地使整条链永久瘫痪(或者切换到PoS或PoA)。在基于ASIC的系统中,社区可以应对第一次攻击,但随后又变得束手无策。首先社区会通过硬分叉改变PoW算法来应对第一次攻击,从而将所有ASIC(攻击者的和诚实矿工的)“锁定”。但如果攻击者愿意承受这最初的费用,在这之后情况就会恢复到与GPU的情况一样(因为没有足够的时间来构建和为ASIC分发新算法),所以攻击者可以廉价地继续产卵营攻击,这是不可避免的。但是,在PoS的情况下会好很多。对于某些类型的51%攻击(特别是回滚最终确定的区块),在权益证明中有一个内置的“惩罚(Slashing)”机制,通过这个机制,攻击者的大部分股权(并不包括其他人的)将被自动销毁。对于其他更难发现的攻击(51%的联盟审查-A51%coalitioncensoringeveryoneelse),社区可以在少数用户激活的软分叉(UASF)上进行协调,攻击者的资金再次被大部分销毁。不需要明确的"硬分叉货币消除",除了要求在UASF上协调选择少数区块外,其它都是自动的,只需要按照协议规则执行即可。

同样的,V神表示,PoS也存在一定的缺陷:

第一,PoS更像是一个"封闭的系统",财富集中需要很长时间。在PoS中,如果验证者有一些,可以用来质押他们获取更多的收益,但是在PoW中,矿工可以通过外部资源来不断获取更多的奖励。因此,从长期来看,PoS中币的分配有可能变得越来越集中。但是,在PoS中普遍的奖励(验证人收入)很低,越多人进行验证,每一个人获取的收益就越少,集中化可能需要很长时间才能翻倍。

第二,PoS需要"弱主观性(weaksubjectivity)",PoW则不需要。在PoS中,当一个节点第一次上线,或任何一个节点在离线很长一段时间(即多个月)后上线时,该节点必须找到一些第三方来源来确定正确的链头。这可能是他们的朋友、交易所、区块搜索网站、客户端开发者等等。即PoS具有若主观性,需要一定的信任基础才能继续进行。但PoW没有这个要求。

然而,相较PoW,PoS的机制更加贴近去中心化,与最初的设计理念相符,这也将成为团队选择它的最大优势。

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从奖励机制的理念与优缺点来看,ETH2.0将PoW转化为采用PoS无疑是利好的,可是事实究竟是否如此呢?

ETH自白皮书发布以来,至今已经走过了7年。

对于已入场ETH矿工而言,这是漫长的旅程,他们经历过以太坊不被看好的艰难、不被市场关注的沉寂、花费巨大成本、耗费浓厚心血在其中,随着挖矿成本的不断增加,矿工在ETH在矿池中的收益逐渐减少。

PoS的转变会改变他们的境地吗?

笔者认为,或许会也或许并不会。对于一些早早入场的矿工而言,他们或许已经在以太坊早期几次不小的热潮中赚的钵盆满归。对于PoW机制,他们只需要定期更新设备或者支付一定的电费,投入成本远比早期收益低。PoS的转换对于他们影响不大。

对于后期才入场的矿工而言,这或许是一场苦难,他们已经在前期耗费了巨大的成本购买昂贵的矿机,PoS机制的转变可能使他们在ETH投入的成本在短期内难以回本。因此,可能会产生大量矿工为了挽回矿机成本,由挖ETH转向挖其它小币。ETH将会流失一群拥护者。对于离开的矿工而言,这也不一定是一种解脱或者挽回成本最佳的方式,随着ETH2.0的上线,其带来的收益或远比小币种的收益高,矿工需要花费更久的时间成本来挽回挖矿成本,或将因此错失机会。与此同时,矿工将需要投入新的成本在PoS机制中,以获得更好的机会,这需要矿工拥有足够的积蓄和耐心来投入,但或许在一段时间之后会拥有超过投入的收入。

对于根据市场情况而打算入场的新验证者们而言,这是一次不错的入场机会,相较于老矿工而言,他们节省初期投入的昂贵矿机费用,可以用所节省成本在PoS中投入更多资金,以或许更高被选取验证的几率。但是,根据V神所发布的文章介绍,在以太坊2.0中,团队预计每年的验证人奖励相当于ETH的总供应量约0.5-2%,而验证人越多,利息就越低。随着投入ETH2.0验证者增多,放入ETH2.0资金池的币增多,验证者所获得的奖励也会减少,用户通过验证获取收益以赚取的利益就会减少。

ETH2.0奖励机制从PoW走向PoS机制的转变从设计理念、投资成本上占据了优势,对于矿工来说是机遇与挑战并存;与此同时,市场投资具有不确定性,币价会根据任何因素起伏;如何在适合的时机入场投资,是需要投资者谨慎考虑的。