轉型or退出?ETH 2.0時代礦工的生死抉擇

據Coindesk 11月4日報道,ETH2.0的存款合同現已生效。與此同時,Vitalik Buterin 於 2020 年 11 月 6 日在 Twitter 釋出了一篇名為: "Why Proof of Stake? (Nov 2020)" 一文表達了ETH2.0採用PoS已成為定局。關於ETH2.0的訊息頻頻流出,更是預示著它即將到來。

對此,使用者都對即將上線的ETH2.0 翹首以盼,並在網路互交平臺中作出一定的分析和科普。

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除此之外,最能反應使用者期待與關注的就是ETH代幣價格變化。據OKEx資料顯示,自11月4日晚間訊息公佈後,ETH大幅拉昇,最高觸達467美元,之後企穩450美元。截至11月9日,漲幅較11月4日,最高達到24.8%。

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從關注者的討論和ETH幣價的上漲,無疑都體現投資者對ETH2.0的期待。然而,ETH2.0更新除了從技術上進行了最佳化,也在挖礦獎勵演算法上進行改變,這對於直接接觸ETH2.0的礦工是否也一樣的期待呢?

答案卻是不確定。

自ETH問世以來,都採用與BTC相同的挖礦獎勵演算法- PoW。 PoW (Proof of Work 工作證明) 工作量證明需要讓所有節點解決密碼難題。即礦工在相同的時間內,誰解決的密碼學難題越多,誰將獲得更多的獎勵。簡而言之,PoW就是按勞分配,多幹多得。

隨著ETH逐漸走近大眾的視野,PoW的弊端也日凸顯。首先,PoW並不能完美的體現礦工能力,而是需要礦工花重金購買更大更負責的礦機,只有礦機運算的更快,礦工才能更快的解決密碼難題,獲得更多的挖礦獎勵;其次,ETH會在重要節點時進行難度調整。隨著挖礦成本的逐漸增加,當挖礦的成本高於挖礦收益時,人們挖礦的積極性會大幅度降低,導致算力大幅減少,使用PoW機制公鏈的網路安全性受到威脅。

考慮到上述缺陷,在升級ETH2.0時,V神團隊提出當ETH實現全面升級2.0後將採用PoS機制對礦工進行挖礦獎勵。

PoS(Proof of Stake 權益證明),權益證明是透過選舉的形式,其中任意節點被隨機選擇來驗證下一個區塊。權益證明中沒有礦工,而是透過驗證者(validator)來製造新區塊。驗證者並不是完全隨機選擇的。想要成為驗證者,需要在節點網路中存入一定數量的代幣作為權益,可以將這理解為保證金。

權益的份額大小決定了被選為驗證者的機率,這是線性相關的。我們可以假設Lily在其中存入100美元 ,Jackson存入1000美元,那麼進行選舉時,Jackson比Lily有高於10倍的機率成為驗證者。簡而言之,PoS就是按錢分配,以錢生錢。

圖片來源:OKEx Insights

V神在11月6日最新發表的文章中也曾表示選擇PoS的原因:

首先,相較於PoW,在相同成本下,PoS更加安全。以每天每 $1 的區塊獎勵下攻擊一個網路的成本為例,基於GPU挖礦的PoW攻擊總成本約為$0.26,(假設攻擊時間為6小時),且隨著攻擊者獲得出塊獎勵,有可能降至零;基於ASIC晶片挖礦的PoW攻擊總成本為$486.75(由$486.67的ASIC和$0.08的電費與維修費組成);而PoS的攻擊總成本為$2189($0.9每天*6.667年)從長遠看,隨著質押的提高,成本也會隨之提高。但是,在V神團隊所提出的方案中,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。總體都實現了,在相同成本下,PoS更加安全。

圖片來源:OKEx Insights

其次,在PoS共識機制下,受到攻擊更容易恢復。在一個基於 GPU 的系統裡,沒有任何防禦措施,一個永續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 )。在基於 ASIC 的系統中,社羣可以應對第一次攻擊,但隨後又變得束手無策。首先社羣會透過硬分叉改變 PoW 演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 分發新演算法),所以攻擊者可以廉價地繼續產卵營攻擊,這是不可避免的。但是,在 PoS 的情況下會好很多。對於某些型別的 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建的“懲罰(Slashing)”機制,透過這個機制,攻擊者的大部分股權(並不包括其他人的)將被自動銷燬。對於其他更難發現的攻擊(51%的聯盟審查- A 51% coalition censoring everyone else),社羣可以在少數使用者啟用的軟分叉(UASF)上進行協調,攻擊者的資金再次被大部分銷燬。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。

同樣的,V神表示,PoS也存在一定的缺陷:

第一,PoS更像是一個 "封閉的系統",財富集中需要很長時間。在 PoS 中,如果驗證者有一些,可以用來質押他們獲取更多的收益,但是在 PoW 中,礦工可以透過外部資源來不斷獲取更多的獎勵。因此,從長期來看,PoS 中幣的分配有可能變得越來越集中。但是,在 PoS 中普遍的獎勵(驗證人收入)很低,越多人進行驗證,每一個人獲取的收益就越少,集中化可能需要很長時間才能翻倍。 

第二,PoS 需要 "弱主觀性(weak subjectivity)", PoW 則不需要。在PoS中,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、區塊搜尋網站、客戶端開發者等等。即PoS具有若主觀性,需要一定的信任基礎才能繼續進行。但 PoW 沒有這個要求。

然而,相較PoW,PoS的機制更加貼近去中心化,與最初的設計理念相符,這也將成為團隊選擇它的最大優勢。

圖片來源:OKEx Insights

從獎勵機制的理念與優缺點來看,ETH2.0將PoW轉化為採用PoS無疑是利好的,可是事實究竟是否如此呢?

ETH自白皮書釋出以來,至今已經走過了7年。

對於已入場ETH礦工而言,這是漫長的旅程,他們經歷過以太坊不被看好的艱難、不被市場關注的沉寂、花費巨大成本、耗費濃厚心血在其中,隨著挖礦成本的不斷增加,礦工在ETH在礦池中的收益逐漸減少。

PoS的轉變會改變他們的境地嗎?

筆者認為,或許會也或許並不會。對於一些早早入場的礦工而言,他們或許已經在以太坊早期幾次不小的熱潮中賺的缽盆滿歸。對於PoW機制,他們只需要定期更新裝置或者支付一定的電費,投入成本遠比早期收益低。PoS的轉換對於他們影響不大。

對於後期才入場的礦工而言,這或許是一場苦難,他們已經在前期耗費了巨大的成本購買昂貴的礦機,PoS機制的轉變可能使他們在ETH投入的成本在短期內難以回本。因此,可能會產生大量礦工為了挽回礦機成本,由挖ETH轉向挖其它小幣。ETH將會流失一群擁護者。對於離開的礦工而言,這也不一定是一種解脫或者挽回成本最佳的方式,隨著ETH2.0的上線,其帶來的收益或遠比小幣種的收益高,礦工需要花費更久的時間成本來挽回挖礦成本,或將因此錯失機會。與此同時,礦工將需要投入新的成本在PoS機制中,以獲得更好的機會,這需要礦工擁有足夠的積蓄和耐心來投入,但或許在一段時間之後會擁有超過投入的收入。

對於根據市場情況而打算入場的新驗證者們而言,這是一次不錯的入場機會,相較於老礦工而言,他們節省初期投入的昂貴礦機費用,可以用所節省成本在PoS中投入更多資金,以或許更高被選取驗證的機率。但是,根據V神所釋出的文章介紹,在以太坊 2.0 中,團隊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。隨著投入ETH2.0驗證者增多,放入ETH2.0資金池的幣增多,驗證者所獲得的獎勵也會減少,使用者透過驗證獲取收益以賺取的利益就會減少。

ETH2.0獎勵機制從PoW走向PoS機制的轉變從設計理念、投資成本上佔據了優勢,對於礦工來說是機遇與挑戰並存;與此同時,市場投資具有不確定性,幣價會根據任何因素起伏;如何在適合的時機入場投資,是需要投資者謹慎考慮的。

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