以太坊難度炸彈與告別 POW 具體時間預計在2022上半年

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吳說作者|吳卓鋮

本期編輯|Colin Wu

以太坊的工作量證明機制(PoW)是否將在2.0升級完成後退出歷史舞臺?這句話包含兩個問題:一,以太坊 PoW 是否必須終結;二,終結是否發生在2.0升級完成之後。

回答這兩個問題首先需要理解分片(sharding)的邏輯。目前以太坊網路只有一條公鏈,升級之後的以太坊將設定多條公鏈(早期計劃64條,後續會增加)。每條鏈只需要保留當前資料,不需要驗證整個以太坊網路的資料,因此節點會更小更輕量級。去年12月1日上線的信標鏈可以理解為以太坊2.0的先行鏈,主要使命是為了實現 PoS 機制以及複製1.0的所有狀態。分片鏈上線後會與信標鏈連線,現在的以太坊公鏈會作為其中一條分片鏈靠泊(docking)在整個網路上。

因此存在不少礦工認為 PoW 挖礦可以繼續為其中一條分片鏈提供記賬服務。這種可能在早期的確存在,因為信標鏈的最初規劃是隻負責實現 PoS 的基礎功能,只有合併當前主鏈後才能執行職能合約。但是按照目前的升級程序,信標鏈已經在複製1.0的狀態了,因此無需 PoW 也可實現當前以太坊的所有功能。

不僅如此,由於每條鏈所需的節點數量減少,攻擊單條鏈的難度也會下降,導致網路安全度下降。PoS 機制可以透過沒收質押幣的方式懲罰惡意節點,但 PoW 機制下不可能沒收礦工的硬體設施,因此 PoW 的存在對網路的安全是一種隱患。從目前部分大礦池公開觀點來看,支援 PoW 作為一條分片鏈的挖礦方式繼續存在或是分叉現有以太坊的聲音已經越來越少了。

那麼,PoW 的終結是否發生在2.0升級完成之後?這取決於合併(merge)與分片的優先順序,以太坊2.0的分片階段大約在2022年二季度開始。早期的觀點裡,由於以太坊1.0主鏈上存在大量去中心化應用,因此為了讓這些應用能夠順利過渡至 PoS 機制,以太坊社羣會讓其餘63條分片鏈優先連線信標鏈,在確保智慧合約正常執行後再將1.0與2.0合併。但是現在看來,如果信標鏈成功複製了1.0的所有功能,那麼合併就無需等到分片結束再進行。

從現有的正規訊息渠道來看,幾乎所有觀點都認為,合併要早於分片。換言之,當前以太坊鏈將作為第一條分片鏈與信標鏈連線,這意味著合併最晚要在明年年中完成,屆時 PoW 挖礦將退出歷史舞臺。當然,這一切的前提是分片階段如期開展,如果以太坊的升級計劃再次跳票,那麼合併的下限時間也將繼續推遲。

至於合併的上限時間,可以關注難度炸彈的具體開啟時間。EIP-3554 作為倫敦升級的一部分,將原計劃在今年7月份執行的難度炸彈推遲到了12月份,屆時礦工的日產出會大幅降低。因此可以把難度炸彈的最終開啟時間視為 PoW 終結的先行指標,如果 EIP-3554 之後再出現別的協議繼續推遲難度炸彈,那麼意味著屆時升級條件還未充分具備,大幅降低礦工收益會對網路安全造成危害,自然也就不可能取消 PoW 機制。事實上,正是因為以太坊社羣考慮到當前網路離不開大量礦工的維護,才會推出 EIP-3554 以推遲難度炸彈,這也使得那些最激進的觀點(認為合併可以在2021年年末完成)被宣判錯誤。

綜上,以太坊1.0與2.0的合併將標誌著 PoW 挖礦的終結,合併的上限時間不早於難度炸彈的開啟,但不晚於分片階段的開啟。現有的官方資訊渠道顯示,難度炸彈將於今年12月開啟,分片階段將於明年年中開啟。因此,在一切計劃如期實施的前提下,PoW 機制將在2022年上半年退出歷史舞臺。(頭圖來自StormGain)

參考:

對話以太坊基金會全文:1559會否推遲 POW何時終結 擔憂側鏈競爭嗎(吳說不加密對話第三期)

吳說深度:以太坊1559升級後的7大變化 誰能實現誰會落空

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