ETH 2.0—— POS质押挖矿是什么?

一. ETH2.0到底是什么?

以太坊2.0(ETH2.0)是对当前以太坊主网的重大升级,旨在通过提高其性能来加速以太坊的使用和应用。这些升级由以太坊生态系统中的多个不同团队主导,每个团队都专注于构建整个升级中的特定部分。

这次升级通过提高网络的速度,效率和可扩展性来大大增加交易量,减轻以太坊网络的拥堵和高昂的交易成本,这将使得以太坊达到一个新的高度。

ETH2.0相比ETH1.0增加了两个新的部分:分片链(Shard Chains)和权益证明(Proof of Stake)。

(一)

分片链:分片链是一种能极大提升以太坊区块链吞吐量的可扩展性机制。

分片的概念并非以太坊 2.0 升级特有。实际上,它是计算机学科中一个常见过程。它是指将一个数据库分割成多个部分,每个部分包含整个数据集的一部分。每个部分被称为「分片」。

以太坊1.0每秒只能处理7-15个事务,分片的目的是将所有网络计算资源划分为分片,这样一来节点(一台计算机作为连接到网络的对等节点)就不必进行处理(下载) ,计算,存储,读取区块链历史中的每笔交易,以进行新的交易(写入和上传),或参与安全性和使用以太坊的交易

在以太坊 2.0 中,每个「分片」基本上是一个独立的新链。最初,将会有 64 个分片。这直接解决了以太坊的扩展性问题,因为分片将提高网络的工作量。

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最重要的是,每个以太坊节点只需运行一个分片。这意味着只存储一小部分数据,并且无需强大的硬件即可更轻松地运行节点。节点易于运行会吸引更多网络参与者,带来更多的去中心化和更高的安全性。

(二)

权益证明:权益证明(PoS)2.0是工作量证明(PoW)1.0的升级版本,提升了安全性与可扩展性,且更加节能,依靠验证者(虚拟矿工)和存入以太币来构建新区块。

在目前,利用POS机制进行挖矿的龙头是EOS

EOS是区块链奇才BM(Daniel Larimer)领导开发的类似操作系统的区块链架构平台,旨在实现分布式应用的性能扩展。该技术的最终形式是一个区块链体系架构,该区块链每秒可以支持数百万个交易,同时普通用户无需支付使用费用。BM从做EOS这个项目开始就是想要解决以太坊先天架构设计上的不足:

1. 严重拥堵 2.费用高3.效率低

针对这些问题,EOS采用的是POS挖矿的一种DPOS(委托权益证明)机制,DPOS类似于美国的议会制度,每个超级节点类似于议会的议员,超级节点总共21名,由所有持有EOS的人共同投票选出,而这个“议会”对于EOS整个生态有着极大的决定权利,如果要实施某个方案,需要超级节点中15票通过,才能实施。

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在DPOS中,每个权益持有者拥有的影响力等比于他们的权益,没有权益持有者被排除在实施他们的影响力之外

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DPOS这种类似于代议制民主制度的机制使得它具有这几个特点:1.出块时间超短,效率超高,2.安全,几乎不会分叉3.交易损耗低

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可以看到EOS的DPOS机制下,区块出块非常快,交易效率也很高,一秒可以处理几笔到几十笔及以上的交易

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可以看到,其出块交易耗能也相当低

这种特点,使得DPoS在未来相当长的一段时间内,都具有独特的优势,也是目前相对先进的共识模式

相信以太坊2.0的这次升级,挖矿的共识机制从1.0的POW转换为采用质押的POS机制,也是看中了POS的特点:共识时间短,耗能小。

希望以此来解决以太坊1.0一直以来存在的拥堵,效率低,算力浪费,等问题,提高其安全性以及可延展性及效率性。

(三)

ETH2.0 POS质押挖矿

在 ETH1 期间,以太坊使用 PoW 共识机制,该机制与许多其他区块链使用的系统相同,例如比特币。矿工们处理悬而未决的交易,并因此而获得以太币。但是使用POW机制进行挖矿有这样的缺点:共识时间长,耗能大,记账成本高,并且现在算力中心化的趋势也越来越强。

而ETH2.0所采用的 POS 不需要像 POW 一样全网算力同时抢夺一个区块,需要大量的计算能力来保护网络,造成了算力大量的浪费以及处理数据效率低,目前以太坊1.0每秒只能处理14笔交易,这种效率太低,导致以太坊区块通道拥堵问题一直存在。通过POS升级之后每笔处理的交易能达到每秒处理上千笔交易,效率得到了百倍的提高。

在ETH2.0 POS(权益证明)机制下,用户只需要抵押以太币成为网络上的验证者即可获得一定份额的权益证明或者说是股权证明,在股权证明POS模式下,有一个词叫做币龄,币龄=持有的币量x持有时间,系统会根据你币龄来派发利息(即收益),并且会根据你的质押币的数量以及币龄来决定下个区块的打包权,这时币龄将会清空,重新计算。

这一挖矿机制的改变,是将本来全网算力打包一个区块,改变成将全网算力区分出来,然后将每个区块定点分配给区分出来的那一些算力,让全网算力可以同时打包多个区块,这样来增加全网处理数据的效率。

参与POS:

PoS 允许用户质押他们的 ETH 和运行名为“验证者”的区块生成节点。想要成为ETH 2.0 验证者,用户必须把 32 个 ETH 存入ETH2 存款合约,换句话说,用户需要最低抵押 32个 ETH才可以参与 2.0生态网络的共识机制即质押挖矿从而获得奖励。并且同时指定两个关键参数

1. 验证者公钥:在存款前,用户会生成一个用于他们的验证者节点的密钥对。私钥是用于对区块签名的,而公钥是作为其唯一的标识符。

2. 存入的 32 个 ETH 的提款凭证:提款被许可后,本金 (32 个 ETH) 和质押奖励只能被提取到这个地址。

然后,用户需要运行一个 ETH2 验证者节点和在轮到他们的时候对区块签名,否则,不遵守协议是要受到惩罚的。

这里的一个关键是,公钥和提款凭证不需要由同一个实体控制:

所以,如果参与者不想自己搭配设施又想要参与 Staking,可以将验证着的私钥委托给第三方质押服务提供商来参与共识,但需防范第三方跑路与被惩罚等单点故障风险。

ETH1.0 与ETH2.0 并行阶段:

ETH2.0并不能一次性实现,它是一个庞大系统工程。

为更好方便矿工理解,我们将ETH2.0一共分为四个阶段,其中阶段1.5是 PoW 转 PoS的分界点:

*阶段0:信标链(目前阶段):这一阶段中以太坊网络会有两条链,一条是PoW链,代币为ETH1,还有一条是PoS链,代币为ETH2。

用户可以将ETH1转移到ETH2,并成为验证者,但目前是单向移动用户无法将ETH2兑换回ETH1

*阶段1:分片链:在数据分片模型中,当前的以太链成为了分片之一,阶段1中计划部署64个分片,这时加上信标链,一共有65条链。信标链是枢纽链,它跟其他64个分片进行双向沟通。阶段1中主要涉及到在分片链写入数据,同时实现有效性和共识。

*阶段1.5: 主网分片:这个阶段意味着以太坊网络将正式由POW过渡到POS,此后,以太坊不再需有矿工。(预计约2-3年

*阶段2:融合:在这个阶段,以太坊开始系统的融合,新的虚拟机支持账户、合约、状态的执行,可以将之前熟悉的工具移植过来等。

当前,ETH2.0一直还处于阶段0时期,ETH1.0和2.0是完全平行的存在,预计在未来很长的一段时间里,以太坊1.0和2.0会并存。

ETH2.0 升级并不是一次简单的硬分叉升级。在 ETH 过去的历次硬分叉升级中,老链停止,新链运行。但是 ETH2.0 中,以太坊基金会认为老链即 PoW 链将和 PoS 链共存至少 3-5 年

但:ETH开发者保守计划于2021年底结束POW挖矿

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个人更倾向于以太坊基金会的观点,POW链与POS链会共存很长的时间,具体还是需要看ETH2.0的进度。

二. ETH2.0 POS质押挖矿的障碍

想要成为ETH 2.0 验证者,用户必须把 32 个 ETH 存入ETH2 存款合约,同时指定两个关键参数:验证者公钥和提款证明,以及承担验证节点以及搭配设施的成本。

但如果参与者不想自己搭配设施又想要参与 Staking,可以将验证着的私钥委托给第三方质押服务提供商来参与共识,但这需要防范第三方跑路与被惩罚等单点故障风险。

另外,还有这些障碍:

(1)门槛高:成为验证者,最低需要32个

(2)硬件要求高:协议内没有把质押委托给其他验证者的设定

(3)赎回:现在,质押者无法从信标链上提取ETH

(4)增发奖励:现在在信标链上质押这赚取的是增发奖励,增发奖励取决质押ETH的数量,质押越多,意味着每个验证者可获得的奖励越少

这些特性对质押者来说都是重大障碍。在其他条件相同的情况下,他们会更倾向于能够质押任意数量的 ETH、把运行设施的工作委托给其他人,以及即时提取他们的押金。

相比之下,通过交易所参与ETH2.0质押挖矿,成为了普通用户的最佳选择。特别是具备一定规模及知名度的中心化交易所或者是大家所熟悉的那几个知名的去中心化交易所(Swap),能够帮助用户规避掉绝大部分的质押障碍,更加的安全。

第三方跑路风险:知名大交易所,资金量足够,代币储备充足,规模大,信任度高

错误导致的惩罚风险:团队更专业,并且交易所承担罚没风险成本

验证节点与设施搭配的成本:大部分为交易所承担

24小时运维:交易所负责运作管理

参与门槛高:需要32个以上的以太坊,而大部分交易所只需要质押0.001个到0.1个ETH即可参与ETH2.0质押挖矿

质押锁定期长,无法提前赎回:这个风险障碍主要是由于ETH2.0的进展开发影响,但在两链共存的阶段,ETH2.0 上会有一个新的原生 Token 名为“BETH”(Beacon ETH),BETH可在交易所中进行市场交易流通,降低一定的风险。

关于BETH:

是由币安发行的锚定ETH 2.0质押的代币

BETH为用户参与ETH 2.0质押挖矿获得的信标链ETH(Beacon ETH),BETH是一种代币化资产,代表所抵押的ETH以1:1为基础。当ETH 2.0主网启用时,可以将其BETH持有权交换回ETH,将获得与BETH持有权相等的ETH。

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现在,BETH可在数家交易所进行交易,其中也包括了三大所以及部分二线平台。

三. 已上线 ETH2.0 交易所

已上线的ETH2.0的交易所,质押类型大致可以分为两类:

第一类是分期,池子限制质押总量,且额度较小,额满即关闭,这在二线或者是小型交易所常见。

第二类是不分期,池子并不限制质押总量,额度范围广,灵活,且参与方式相对样,这类可参考三大交易所

另外,各个交易所也在活动的期间,设置了许多不用的奖励,以此向用户推广宣传ETH2.0,吸引用户参与。

具体参与质押规则可自行到各个交易所官网或是Dapp上查询,在这里不具体叙述。

在这里提一些关于BETH的注意事项

1. BETH将按照ETH的市场价格计价2.质押锁定期:参与ETH 2.0质押,将会有2年左右的锁定期且无法提前赎回锁定期长短由ETH 2.0的开发进度决定3. 由于ETH2.0 Phase 0阶段不支持转账操作,BETH无法提币,开充提时间基于ETH2.0开发进度,预计约2年4.ETH 2.0上线后,用户可以将账户中的 BETH 按照1:1的比例兑换成ETH,并赎回至现货钱包中。用户在赎回时的数量将根据所持有的BETH数量而非初始质押数量

四.总结

(一)

纵观市场,ETH 1.0的POW共识机制生态已经形成一个较大的体系,ETH 1.0的挖矿产业还会继续,2.0的建设也将会稳步进行。

对于ETH 2.0这次针对1.0的网络拥堵效率低以及可延展性等不足做出的升级,特别是权益证明POS挖矿以及分片链的增加是这次升级的重点。

在现在这个时间段参与ETH2.0质押挖矿,个人认为是既有弊也有利的。

缺点:

1. 参与质押,门槛相对较高:32个ETH

2. 锁定时间过长,且无法赎回,实际时间需要根据ETH2.0开发进度而定,对于矿工来讲,这是一个比较大的风险,且会导致流动性不足,他们更愿意拿ETH运用到不同的项目应用中

3. 年化收益率不高:相比于其它的挖矿等方式,特别是对比DEFI挖矿的高达几十上百的年化收益率,而ETH 2.0 的普遍的6%-20%(现在链上质押量:约为450万个ETH,年化收益率约为6%-7%),相比下来,非常低

4. 前期ETH 2.0运行阶段,技术各方面还不太稳定,可能存在一些漏洞,有一定的技术风险,造成损失

在4月下旬,发生了区块提议丢失的事件,给矿工造成了损失:

事件:从 epoch 32302 开始,信标链丢失了大量区块提议,在这 18 个 epochs 内,几乎所有 Prysm 信标节点都无法生产新区块。Epoch 32320 又开始正常运行了,当时大家普遍认为该事故已经结束了。然而大约 24 小时后,该事故再次发生,造成了类似的影响。

一些初步数据表明,第一次事故中,每个受影响的验证者平均损失 122950 gwei 。而该次事故发生的 24 小时内,又发生了第二次相同的事故,每个受影响的验证者损失约为 0.22 美元。

优点:

1. 随着ETH2.0的推进,不断的完善升级,以及多个项目在其链上部署,这对ETH有着非常积极的影响

2. 团队技术的强大,以及团队积极态度,处理问题的迅速反应,都让社区用户及矿工都对以太坊团队的信心增强

3. 一旦2.0完全落地之后,POS质押挖矿将会导致以太坊的市场流通量大大减少,这样大大解决了目前以太坊的通胀问题, 市场供需关系发生改变,求大于供

若随着2.0的稳定推进及未来落地,这对于ETH未来价值以及价格是非常利好的。

(二)

若想在这个时间段,参与到ETH 2.0 POS挖矿中,相比之下,对于流动性要求不高的普通用户或者矿工来说,交易所是一个较佳的选择;

首先:门槛设置较低:普遍都为0.001个—0.1个ETH

第二:有额外奖励:绝大部分的交易所都会在初期设置参与质押挖矿的额外奖励或收益

第三:不用承担搭配设施以及验证的计算成本

第四:质押风险较低:大型交易所可信任度高,团队专业,可按照比例获得BETH收益凭证代币,在交易市场中流通交易

总之,ETH现在处于四个阶段中的阶段0,预计ETH 1.0与ETH 2.0并行的这个阶段,将会较长,对于流动性需求不高,相对谨慎但又有兴趣参与到2.0的升级中的矿工用户,个人认为参与交易所的ETH 2.0质押挖矿会是一个不错的选择;而对于现阶段流动性需求强,追求高收益的矿工来讲,可能这并不是一个最佳选择。

 

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