9月15日14時43分，以太坊“合併”（The Merge）完成，主網與PoS共識層信標鏈（Beacon鏈）結合，標誌著以太坊工作量證明（PoW）的淘汰以及向權益證明（PoS）的完全過渡。

此次升級永遠改變了ETH 的創建方式和以太坊網絡上的交易驗證方式。

以太坊作為目前區塊鏈平台類公鏈的老大，The Merge的直播集結了全球4萬多加密貨幣人的觀看和見證，被戲稱為“幣圈春晚”。

在合併後的6分鐘內，全世界與以太坊的核心開發人員一起焦急地觀察，最終區塊鍊網絡通過股權證明成功地提出和批准新的交易區塊，順利完成了過渡，大家一起見證了加密貨幣行業這麼多年來一直期待的歷史性壯舉。

聯合創始人Vitalik Buterin（V神）在直播中最後表示：

“以太坊終於實現了多年的願景。”

“過去PoW使用硬件、電力和計算機等物理屬性來發揮作用，而現在，PoS虛擬化了一切，基本上使我們能夠用自己的機制創建一個宇宙。”

V神還表示，高昂的費用和巨大的能源消耗是以太坊決定進行合併的兩個主要驅動因素。

據悉，The Merge顯著減少了99.95% 的能源使用。

那麼PoW和PoS的機制為什麼有這麼大的差別？

首先，Proof-of-Work（PoW）和Proof-of-Stake（PoS）都是區塊鍊網絡上共識機制的的算法。

但PoW工作量證明模型需要計算機競相求解複雜的數學方程，花費大量算力和能量以驗證交易。

而PoS權益證明模型則將網絡的控制權委託給代幣的所有者，通過計算你持有佔總幣數的百分比以及佔有幣數的時間來決定記賬權。

其實也可以類比為現實中股權的概念：股權持有量多的，就擁有更高更多的投票權和收益權。也就是持幣有利息，擁有的越多越久就有更高的收益。

PoW和PoS的主要區別在於，如何確定區塊鏈共識中的投票權。

在PoW中，投票權與節點的計算能力成正比；而在PoS中，系統的投票權與持有的股權比例成正比。

通過PoS，新的ETH 可以由個人和實體質押大量預先存在的ETH 來生成，也就是更快、更具可擴展性，並且更綠色可持續。

以太坊的合併其實已經進行了六年，是實現以太坊願景真正令人激動的一步，因此合併的完成也被區塊鏈圈內公認為是加密貨幣歷史上的一個里程碑。這預示著能源密集型挖礦工作需求將消失，網絡保護機制將通過質押以太坊實現。

同時，在經歷了數月的市場波動後，這一里程碑還可能提振市場信心。以太坊的合併“將證明去中心化和無需許可的網絡可以以節能的方式運行。”

V神的另一個推文還引述以太坊研究人士Justin Drake，表示“合併將使全球耗電量減少0.2%”。

值得一提的是，雖然以太坊在24 小時內下跌了6.81%，但ETH相對於比特幣仍上漲了2.96%。當前以太坊幣價在1600 美元左右。

PoW的規則由節點和礦工控制，比特幣所有者沒有控制權。但PoS權益證明系統將控制權授予代幣所有者。

擁有大量代幣的人可以影響網絡的規則。

他們還可以通過簡單的質押來積累更多的代幣。這將有可能導致抵押資金集中在交易所和託管用戶資金的大型機構手中。

股權證明系統容易受到集中化和捕獲的影響，因為對網絡的控製完全由資本決定，而資本比勞動力和廉價能源更加集中。

在價值1000 億美元的PoS 網絡中，10% 的代幣被質押，這個1000 億美元的網絡可以被任何能夠分配100 億美元的一方接管。

不過，對於用戶來說還是不需要擔心太多，因為目前不會發生巨大變化，此次合併作為基礎設施升級，地址、錢包和交易仍然會像以前一樣工作。（矽兔賽跑）

相較於PoW（工作量證明）共識機制，PoS是一種更優的區塊鏈安全機制，主要有三個原因：

V神─維塔利克·布特林（英語：Vitalik Buterin，1994年1月31日－），本名維塔利·德米特里耶維奇·布特林（俄語：Виталий Дмитриевич Бутерин），俄裔加拿大程式設計師及作家，聞名於以太坊聯合創始人。

最簡單的比較方法就是將兩者並列，看看每天每$1 的區塊獎勵下攻擊一個網絡的成本是多少。

租用GPU 是很便宜的，所以攻擊網絡的成本只是租到足夠的GPU 超越現有礦工的成本。每$1 的出塊獎勵，現有礦工應該花費$1 左右的成本（如果花費多了，礦工會因為無利可圖而退出；如果花費少了，新的礦工可以加入進來，獲取高額利潤）。因此，攻擊網絡只需要每天暫時花費超過$1 ，而且只需要幾個小時。

攻擊總成本：約$0.26 (假設攻擊時間為6小時)，隨著攻擊者獲得出塊獎勵，有可能降至零。

ASIC 芯片是一種資金成本，可以預期它在磨損、或被更好的硬件淘汰之前還能用2 年左右。如果一條鏈遭到51% 攻擊，社區很可能會通過改變PoW 的算法來應對，如此ASIC 芯片將失去價值。平均來說，挖礦約1/3 的持續成本和2/3 的資金成本。因此，每天每$1 的出塊獎勵，礦工將花費約$0.33 的電費+維護費，還有約$0.67 的ASIC 成本。假設一個ASIC 芯片的壽命約為2 年，那麼礦工需要在該數量的ASIC 硬件上花費$486.67 。

攻擊總成本：$ 486.67（ASIC）+$0.08（電費+維修費）=$ 486.75

不僅使用ASIC 芯片挖礦的PoW 中攻擊成本變高了，提供這種高成本攻擊防範的同時使得整個網絡趨於中心化，因為礦工加入的門檻也變高了。

權益證明中幾乎全部是資金成本（存入的幣），唯一的運營成本是運行節點的成本。現在，大家願意鎖定多少資本來獲得每天$1 的獎勵呢？與使用ASIC 不同的是，存入的幣不會發生折舊，當質押完成後，經過短暫的等待期便可以取回質押的幣。因此，參與者應該願意為同樣數量的獎勵支付更高的資金成本。

我們假設，約15% 的回報率足以激勵人們去押注（這就是以太坊2.0 的預期回報率）。那麼，每天$1 的獎勵將吸引6.667 年的存款回報，即$2433。一個節點的硬件和電費成本很少，而一台千元電腦的成本可支持質押幾十萬元美元的資金，每個月約$100 的電費和網費足以滿足這樣的需求。但保守的說，這些持續成本占到了質押總成本的10% 左右，所以每天只有約$0.9 的獎勵，最終對應的是資金成本，所以需要把上面的數據減少約10% 。

攻擊總成本：$0.9每天*6.667年= $2189

從長遠來看，隨著質押率的提高，這一成本預計會更高。我個人預計這個數字最終會上升到$10000 左右。

維持這種安全體系唯一的“成本”只是在於押注中的資產不具有流動性。甚至可能會出現這樣的情況：公眾知道這些資產都被鎖起來會導致幣價上升，所以在社區裡漂浮著準備進行投資的資金總量保持不變! 而在PoW 中，維持共識的“成本”是消耗大量的電力。

有兩種方式可以在低成本中實現5-20 倍的安全增益。一種是保持出塊獎勵不變，從提高安全性中獲益；另一種是大規模減少出塊獎勵（從而減少共識機制的“浪費”），保持安全水平不變。

兩種方式都可以。我個人更傾向於後者，因為我們在下面會看到，在權益證明中，即使是成功的攻擊也比工作量證明的攻擊危害要小得多，也容易恢復得多!

2. 在PoS共識機制下，受到攻擊更容易恢復。

在PoW 網絡中，如果你的鏈受到鏈51% 攻擊，你都能做什麼？到目前為止，實踐中唯一的應對措施就是“等到攻擊者主動撤銷攻擊”。但這忽略了一種更危險的攻擊可能性，這種攻擊叫做產卵營攻擊（Pawn Camping Attack），攻擊者一次又一次地進行攻擊，目的很明確，就是為了使整條鏈癱瘓。

在一個基於GPU 的系統裡，沒有任何防禦措施，一個持久性的攻擊者可以輕而易舉地使整條鏈永久癱瘓（或者切換到PoS 或PoA ）。事實上，在進行攻擊的幾天后，攻擊者的成本可能降至非常低，因為誠實的礦工無法在被攻擊的鏈中得到出塊獎勵，從而退出。

在基於ASIC 的系統中，社區可以應對第一次攻擊，但隨後又變得束手無策。首先社區會通過硬分叉改變PoW 算法來應對第一次攻擊，從而將所有ASIC （攻擊者的和誠實礦工的）“鎖定”。但如果攻擊者願意承受這最初的費用，在這之後情況就會恢復到與GPU 的情況一樣（因為沒有足夠的時間來構建和為ASIC 分發新算法），所以攻擊者可以廉價地繼續產卵營攻擊，這是不可避免的。

當然在PoS 的情況下會好很多。對於某些類型的51% 攻擊（特別是回滾最終確定的區塊），在權益證明中有一個內置的“懲罰（Slashing）”機制，通過這個機制，攻擊者的大部分股權（並不包括其他人的）將被自動銷毀。對於其他更難發現的攻擊（51%的聯盟審查- A 51% coalition censoring everyone else），社區可以在少數用戶激活的軟分叉（UASF）上進行協調，攻擊者的資金再次被大部分銷毀（在Ethereum中，這是通過“Inactivity Leak Mechanism” 完成的）。不需要明確的“硬分叉貨幣消除”，除了要求在UASF 上協調選擇少數區塊外，其它都是自動的，只需要按照協議規則執行即可。

因此，第一次攻擊該鏈將使攻擊者損失數百萬美元，而社區將在幾天內恢復正常。第二次攻擊仍然會讓攻擊者損失數百萬美元, 因為他們需要購買新幣來替換被銷毀的舊幣，而第三次則會花費更多的成本。這個遊戲是不對稱的，對攻擊者非常不利。

3. 相比ASIC，PoS 更加去中心化。

基於GPU 挖礦的PoW 是合理去中心化的，得到一個GPU 並不難。但基於GPU 的挖礦在我們上面提到的“安全性“標准上基本不合格。而基於ASIC 的挖礦，則需要幾百萬美元的資金才能進入（如果你從別人那裡購買ASIC，大多數時候，礦機製造公司的獲利要更多）。

這也是常見的“權益證明意味著富人更富“論點的正確答案。ASIC 的挖礦也意味著富人更富，而且這個遊戲只限於富人。至少在PoS 中，質押所需的最低金額相當低，很多普通人都能承受。

另外，PoS 更耐審查。GPU 和ASIC 挖礦都是非常容易被發現的：它們需要大量的電力消耗、昂貴的硬件採購和大型倉庫。而PoS 則可以在一台不起眼的筆記本電腦上完成，甚至可以通過VPN 完成。

我認為PoW 有兩個真正優勢，儘管我認為這些優勢很薄弱。

1. PoS 更像是一個“封閉的系統”，財富集中需要很長時間。

在PoS 中，如果你有一些幣，你可以質押它們獲得更多的獎勵。在PoW 中，你可以不停賺取更多獎勵，但你需要更多外部資源。因此，我們可以說從長期來看，PoS 中幣的分配有可能變得越來越集中。

在PoS 中普遍的獎勵（驗證人收入）很低；在以太坊2.0 中，我們預計每年的驗證人獎勵相當於ETH 的總供應量約0.5-2% ，而驗證人越多，利息就越低。因此，集中化可能需要一個多世紀的時間才能翻倍，而在這樣的時間尺度上，其它的壓力（人們想要花錢、把錢分配給慈善機構或子女之間等）很可能會佔據主導地位。

2. PoS需要“弱主觀性（weak subjectivity）”， PoW則不需要

關於“弱主體性“的概念，（請看V神的原文介紹）。本質上，當一個節點第一次上線，或任何一個節點在離線很長一段時間（即多個月）後上線時，該節點必須找到一些第三方來源來確定正確的鏈頭。這可能是他們的朋友、交易所、區塊搜索網站、客戶端開發者等等。但PoW 沒有這個要求。

可以說這個要求很容易實現，用戶需要在某種程度上信任客戶端開發者或社區所提供的內容。至少，用戶需要相信有人（通常是客戶端開發者）來告訴他們協議是什麼，以及協議的任何更新。這在任何軟件應用中都是不可避免的。因此，PoS 所帶來的邊際額外信任要求還是相當低的。

即便此間可能確實存在一定風險，但我還是相信PoS網絡擁有遠超於PoW網絡的效率以及恢復能力。（數字貨幣觀察）

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