首发 | ​OKEx Insights：转型or退出？ETH 2.0时代矿工的生死抉择

据Coindesk 11月4日报道，ETH2.0的存款合同现已生效。与此同时，Vitalik Buterin 于 2020 年 11 月 6 日在 Twitter 发布了一篇名为: "Why Proof of Stake? (Nov 2020)" 一文表达了ETH2.0采用PoS已成为定局。关于ETH2.0的消息频频流出，更是预示着它即将到来。

对此，用户都对即将上线的ETH2.0 翘首以盼，并在网络互交平台中作出一定的分析和科普。

图片来源：微博

除此之外，最能反应用户期待与关注的就是ETH代币价格变化。据 OKEx 数据显示，自11月4日晚间消息公布后，ETH大幅拉升，最高触达467美元，之后企稳450美元。截至11月9日，涨幅较11月4日，最高达到24.8%。

图片来源： OKEx

从关注者的讨论和ETH币价的上涨，无疑都体现投资者对ETH2.0的期待。然而，ETH2.0更新除了从技术上进行了优化，也在挖矿奖励算法上进行改变，这对于直接接触ETH2.0的矿工是否也一样的期待呢？

答案却是不确定。

自ETH问世以来，都采用与BTC相同的挖矿奖励算法- PoW。 PoW (Proof of Work 工作证明) 工作量证明需要让所有节点解决密码难题。即矿工在相同的时间内，谁解决的密码学难题越多，谁将获得更多的奖励。简而言之，PoW就是按劳分配，多干多得。

随着ETH逐渐走近大众的视野，PoW的弊端也日凸显。首先，PoW并不能完美的体现矿工能力，而是需要矿工花重金购买更大更负责的矿机，只有矿机运算的更快，矿工才能更快的解决密码难题，获得更多的挖矿奖励；其次，ETH会在重要节点时进行难度调整。随着挖矿成本的逐渐增加，当挖矿的成本高于挖矿收益时，人们挖矿的积极性会大幅度降低，导致算力大幅减少，使用PoW机制公链的网络安全性受到威胁。

考虑到上述缺陷，在升级ETH2.0时，V神团队提出当ETH实现全面升级2.0后将采用PoS机制对矿工进行挖矿奖励。

PoS(Proof of Stake 权益证明)，权益证明是通过选举的形式，其中任意节点被随机选择来验证下一个区块。权益证明中没有矿工，而是通过验证者（validator）来制造新区块。验证者并不是完全随机选择的。想要成为验证者，需要在节点网络中存入一定数量的代币作为权益，可以将这理解为保证金。

权益的份额大小决定了被选为验证者的几率，这是线性相关的。我们可以假设Lily在其中存入100美元 ,Jackson存入1000美元，那么进行选举时，Jackson比Lily有高于10倍的几率成为验证者。简而言之，PoS就是按钱分配，以钱生钱。

图片来源： OKEx Insights

V神在11月6日最新发表的文章中也曾表示选择PoS的原因：

首先，相较于PoW，在相同成本下，PoS更加安全。以每天每 $1 的区块奖励下攻击一个网络的成本为例，基于GPU挖矿的PoW攻击总成本约为$0.26，(假设攻击时间为6小时)，且随着攻击者获得出块奖励，有可能降至零；基于ASIC芯片挖矿的PoW攻击总成本为$486.75（由$486.67的ASIC和$0.08的电费与维修费组成）；而PoS的攻击总成本为$2189（$0.9每天*6.667年）从长远看，随着质押的提高，成本也会随之提高。但是，在V神团队所提出的方案中，有两种方式可以在低成本中实现 5-20 倍的安全增益。一种是保持出块奖励不变，从提高安全性中获益；另一种是大规模减少出块奖励（从而减少共识机制的“浪费”），保持安全水平不变。总体都实现了，在相同成本下，PoS更加安全。

图片来源：O KEx Insights

其次，在PoS共识机制下，受到攻击更容易恢复。在一个基于 GPU 的系统里，没有任何防御措施，一个持久性的攻击者可以轻而易举地使整条链永久瘫痪（或者切换到 PoS 或 PoA ）。在基于 ASIC 的系统中，社区可以应对第一次攻击，但随后又变得束手无策。首先社区会通过硬分叉改变 PoW 算法来应对第一次攻击，从而将所有 ASIC （攻击者的和诚实矿工的）“锁定”。但如果攻击者愿意承受这最初的费用，在这之后情况就会恢复到与 GPU 的情况一样（因为没有足够的时间来构建和为 ASIC 分发新算法），所以攻击者可以廉价地继续产卵营攻击，这是不可避免的。但是，在 PoS 的情况下会好很多。对于某些类型的 51% 攻击（特别是回滚最终确定的区块），在权益证明中有一个内置的“惩罚（Slashing）”机制，通过这个机制，攻击者的大部分股权（并不包括其他人的）将被自动销毁。对于其他更难发现的攻击（51%的联盟审查- A 51% coalition censoring everyone else），社区可以在少数用户激活的软分叉（UASF）上进行协调，攻击者的资金再次被大部分销毁。不需要明确的 "硬分叉货币消除"，除了要求在 UASF 上协调选择少数区块外，其它都是自动的，只需要按照协议规则执行即可。

同样的，V神表示，PoS也存在一定的缺陷：

第一，PoS更像是一个 "封闭的系统"，财富集中需要很长时间。在 PoS 中，如果验证者有一些，可以用来质押他们获取更多的收益，但是在 PoW 中，矿工可以通过外部资源来不断获取更多的奖励。因此，从长期来看，PoS 中币的分配有可能变得越来越集中。但是，在 PoS 中普遍的奖励（验证人收入）很低，越多人进行验证，每一个人获取的收益就越少，集中化可能需要很长时间才能翻倍。

第二，PoS 需要 "弱主观性（weak subjectivity）"， PoW 则不需要。在PoS中，当一个节点第一次上线，或任何一个节点在离线很长一段时间（即多个月）后上线时，该节点必须找到一些第三方来源来确定正确的链头。这可能是他们的朋友、交易所、区块搜索网站、客户端开发者等等。即PoS具有若主观性，需要一定的信任基础才能继续进行。但 PoW 没有这个要求。

然而，相较PoW，PoS的机制更加贴近去中心化，与最初的设计理念相符，这也将成为团队选择它的最大优势。

图片来源： OKEx Insights

从奖励机制的理念与优缺点来看，ETH2.0将PoW转化为采用PoS无疑是利好的，可是事实究竟是否如此呢？

ETH自白皮书发布以来，至今已经走过了7年。

对于已入场ETH矿工而言，这是漫长的旅程，他们经历过以太坊不被看好的艰难、不被市场关注的沉寂、花费巨大成本、耗费浓厚心血在其中，随着挖矿成本的不断增加，矿工在ETH在矿池中的收益逐渐减少。

PoS的转变会改变他们的境地吗？

笔者认为，或许会也或许并不会。对于一些早早入场的矿工而言，他们或许已经在以太坊早期几次不小的热潮中赚的钵盆满归。对于PoW机制，他们只需要定期更新设备或者支付一定的电费，投入成本远比早期收益低。PoS的转换对于他们影响不大。

对于后期才入场的矿工而言，这或许是一场苦难，他们已经在前期耗费了巨大的成本购买昂贵的矿机，PoS机制的转变可能使他们在ETH投入的成本在短期内难以回本。因此，可能会产生大量矿工为了挽回矿机成本，由挖ETH转向挖其它小币。ETH将会流失一群拥护者。对于离开的矿工而言，这也不一定是一种解脱或者挽回成本最佳的方式，随着 ETH 2.0的上线，其带来的收益或远比小币种的收益高，矿工需要花费更久的时间成本来挽回挖矿成本，或将因此错失机会。与此同时，矿工将需要投入新的成本在PoS机制中，以获得更好的机会，这需要矿工拥有足够的积蓄和耐心来投入，但或许在一段时间之后会拥有超过投入的收入。

对于根据市场情况而打算入场的新验证者们而言，这是一次不错的入场机会，相较于老矿工而言，他们节省初期投入的昂贵矿机费用，可以用所节省成本在PoS中投入更多资金，以或许更高被选取验证的几率。但是，根据V神所发布的文章介绍，在以太坊 2.0 中，团队预计每年的验证人奖励相当于 ETH 的总供应量约 0.5-2% ，而验证人越多，利息就越低。随着投入ETH2.0验证者增多，放入ETH2.0资金池的币增多，验证者所获得的奖励也会减少，用户通过验证获取收益以赚取的利益就会减少。

ETH2.0奖励机制从PoW走向PoS机制的转变从设计理念、投资成本上占据了优势，对于矿工来说是机遇与挑战并存；与此同时，市场投资具有不确定性，币价会根据任何因素起伏；如何在适合的时机入场投资，是需要投资者谨慎考虑的。