以太坊 2.0 從 PoW 到 PoS 的轉(zhuǎn)型是區(qū)塊鏈重大變革。轉(zhuǎn)型源於 PoW 能耗高、交易處理能力差，無法滿足行業(yè)發(fā)展需求。 2022 年 9 月完成 “合併”，後續(xù)有分片等升級(jí)計(jì)劃。 PoW 與 PoS 在原理、優(yōu)劣勢上差異明顯。轉(zhuǎn)型影響經(jīng)濟(jì)模型與生態(tài)系統(tǒng)，也面臨技術(shù)、社區(qū)、監(jiān)管等層面挑戰(zhàn)，旨在提升以太坊可擴(kuò)展性、交易速度與能源效率 。

轉(zhuǎn)型背景

• PoW 的局限：PoW 機(jī)制下，礦工需通過計(jì)算難解的數(shù)學(xué)問題競爭記賬權(quán)，能耗極高13。同時(shí)，以太坊每秒僅能處理約 15 筆交易，面對去中心化應(yīng)用爆發(fā)式增長，交易擁堵、Gas 費(fèi)飆升等問題凸顯。
• 行業(yè)發(fā)展需求：區(qū)塊鏈行業(yè)不斷發(fā)展，大規(guī)模商用對區(qū)塊鏈的可擴(kuò)展性、交易速度和能源效率提出更高要求，以太坊需要升級(jí)以保持領(lǐng)先地位。

轉(zhuǎn)型歷程

• The Merge（合併）：2022 年 9 月，以太坊完成 “合併”，正式從 PoW 過渡到 PoS1。這一升級(jí)將以太坊的能耗降低了 99%。
• 後續(xù)升級(jí)計(jì)劃：如 Dencun 升級(jí)中的 EIP-4844 為分片技術(shù)鋪平了道路，分片是以太坊 2.0 的最終目標(biāo)之一，將網(wǎng)絡(luò)分割成多個(gè) “分片” 並行處理交易，大幅提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量。

PoW 與 PoS 機(jī)制對比

• 工作原理3
  • PoW：依靠礦工投入算力解決數(shù)學(xué)難題來競爭記賬權(quán)和獲得區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)，誰的算力強(qiáng)大、解決問題速度快，誰就有更大機(jī)會(huì)獲得記賬權(quán)和獎(jiǎng)勵(lì)。
  • PoS：根據(jù)參與者持有的以太幣數(shù)量和持有時(shí)間來分配記賬權(quán)，持有幣越多、時(shí)間越長，獲得記賬權(quán)的概率越高。
• 特點(diǎn)優(yōu)勢
  • PoW：經(jīng)過長時(shí)間實(shí)踐檢驗(yàn)，安全性高，能有效抵禦 51% 攻擊；去中心化程度高，理論上任何人都可通過投入算力參與挖礦。
  • PoS：能源消耗極低，符合環(huán)保理念；可擴(kuò)展性強(qiáng)，能支持更高的交易吞吐量；減少挖礦中心化風(fēng)險(xiǎn)，降低大礦池壟斷算力的可能性3。
• 劣勢不足
  • PoW：能源浪費(fèi)嚴(yán)重，大量算力和電力消耗在無實(shí)際意義的數(shù)學(xué)計(jì)算上；交易處理速度慢，難以滿足大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用需求3。
  • PoS：存在權(quán)益集中問題，可能導(dǎo)致少數(shù)持幣大戶掌握過多話語權(quán)；需要參與者鎖定一定數(shù)量的貨幣，降低了資金流動(dòng)性3。

轉(zhuǎn)型影響

• 經(jīng)濟(jì)模型
  • 通脹變通縮：合併前每天 ETH 增發(fā)數(shù)量約 13000 個(gè)，合併後降至 1600 個(gè)，且燃燒數(shù)量超增發(fā)，ETH 進(jìn)入通縮階段，可能支撐價(jià)格上漲。
  • 衍生品變化：合併前 stETH 和 rETH 等衍生品因無法即時(shí)贖回存在折價(jià)，合併六個(gè)月後開放贖回，價(jià)格有望回歸 1:1。
• 生態(tài)系統(tǒng)
  • 開發(fā)者：為開發(fā)者提供更高效、低成本的開發(fā)環(huán)境，吸引更多人在以太坊上構(gòu)建應(yīng)用，推動(dòng)去中心化金融、數(shù)字身份驗(yàn)證、元宇宙等領(lǐng)域發(fā)展。
  • 用戶：交易速度提升和交易成本降低，改善用戶使用體驗(yàn)，吸引更多普通用戶參與以太坊生態(tài)。
  • 礦工：PoW 礦工失去挖礦收益，不得不將算力轉(zhuǎn)移至其他區(qū)塊鏈，部分可能選擇以太坊經(jīng)典 ETC 等項(xiàng)目1。

轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)

• 技術(shù)層面：升級(jí)過程複雜，涉及共識(shí)層、執(zhí)行層等多方面更新和協(xié)調(diào)，任何技術(shù)故障或漏洞都可能影響升級(jí)進(jìn)程和網(wǎng)絡(luò)安全。
• 社區(qū)層面：社區(qū)內(nèi)對升級(jí)方案可能存在分歧，如 PoW 礦工群體利益受損，可能推動(dòng)硬分叉，影響以太坊網(wǎng)絡(luò)的一致性和穩(wěn)定性1。
• 監(jiān)管層面：隨著以太坊影響力增大，轉(zhuǎn)型可能引發(fā)監(jiān)管機(jī)構(gòu)關(guān)注，面臨更嚴(yán)格的監(jiān)管要求，給升級(jí)帶來不確定性。

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