網(wǎng)上有很多關(guān)于以太坊pos機,消除對合并轉(zhuǎn)PoS的誤解的知識，也有很多人為大家解答關(guān)于以太坊pos機的問題，今天pos機之家(www.shineka.com)為大家整理了關(guān)于這方面的知識，讓我們一起來看下吧!

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1、以太坊pos機

以太坊pos機

免責(zé)聲明：本文旨在傳遞更多市場信息，不構(gòu)成任何投資建議。文章僅代表作者觀點，不代表火星財經(jīng)官方立場。

小編：記得關(guān)注哦

來源：PANews

作者：Allen

公鏈之首以太坊的“一舉一動”都受到整個加密圈的關(guān)注，以太坊升級自然是大家最關(guān)心的話題之一。以太坊計劃于2022年第二季度進行“合并”，即實現(xiàn)由PoW（工作量證明）轉(zhuǎn)向PoS（權(quán)益證明），此共識機制的轉(zhuǎn)變也成為近期討論的熱點。

PANews經(jīng)研究以太坊官網(wǎng)后發(fā)現(xiàn)，以太坊升級路線圖已經(jīng)做出更改，同時相關(guān)的部分術(shù)語也進行了調(diào)整，目前還有不少文章仍引用此前的舊信息，這將對用戶帶來誤導(dǎo)，本文將根據(jù)最新路線圖詳細(xì)介紹以太坊升級以解決目前困境的技術(shù)方案、此次合并升級的意義以及未來升級的相關(guān)內(nèi)容等。

技術(shù)方案

在了解以太坊升級的具體內(nèi)容之前，我們先簡單回顧下以太坊為什么要升級。以太坊的愿景是在保證去中心化的前提下，具有更好的可擴展性和安全性，以更好服務(wù)于現(xiàn)有的和潛在的用戶，同時支持可持續(xù)性發(fā)展。但目前以太坊正面臨著網(wǎng)絡(luò)擁堵、運行節(jié)點的門檻越來越高、PoW機制引起的能量損耗等諸多困境，其一系列升級正是為了解決這些問題，從2014年以來以太坊升級就已經(jīng)成為一個研究和開發(fā)的活躍領(lǐng)域。

眾所周知，要想解決公鏈性能的“安全、去中心化和可擴展性”這三難困境，必定在設(shè)計上做一定的犧牲，比如有些自稱高性能公鏈的解決方案就是犧牲去中心化，而一旦特許節(jié)點們出現(xiàn)問題就會造成網(wǎng)絡(luò)宕機。以太坊開發(fā)團隊計劃通過以下技術(shù)方案來攻克這個三難問題：

利用分片鏈來解決可擴展性問題；利用信標(biāo)鏈隨機分配驗證者來保證安全；利用PoS機制降低節(jié)點門檻，實現(xiàn)去中心化；

具體而言，分片鏈將通過減輕節(jié)點驗證者的工作量，以及支持以太坊同時創(chuàng)建多個區(qū)塊，來提高以太坊的可擴展性。信標(biāo)鏈將為不同分片鏈隨機分配驗證者，作惡的概率低，以太坊網(wǎng)絡(luò)的安全性得以保證。PoS機制能有效降低運行節(jié)點的門檻，支持更多普通用戶成為節(jié)點驗證者，以最大程度地實現(xiàn)去中心化。

最新路線圖

通過不同解決方案的協(xié)同作戰(zhàn)，理論上以太坊升級可以同時保證去中心化、可擴展性和安全性。了解了技術(shù)方案后，我們再看看以太坊升級的最新路線圖以及目前的進展情況。

從最新路線圖中可看出，以太坊升級的主要節(jié)點是信標(biāo)鏈上線、合并以及分片鏈上線，目前信標(biāo)鏈已于2020年底上線，最近大家討論的升級是指“合并”。與舊版路線圖不同，最初計劃是在合并之前處理分片鏈以解決擴容問題，新路線圖中將合并升級提前到擴容之前。這一改變的主要原因是Layer2技術(shù)（第二層解決方案）的快速發(fā)展，尤其是rollups，這給以太坊團隊解決可擴展性問題提供了另一種思路。將rollups作為安全可行的以太坊擴展方式的研究被證明是前景廣闊的，同時分片鏈上線還需要幾年時間才可以實現(xiàn)，難度大且不確定性高，所以優(yōu)先事項轉(zhuǎn)向了通過合并實現(xiàn)PoW轉(zhuǎn)PoS。

除了路線圖更改外，部分術(shù)語也進行了調(diào)整，之前ETH1（現(xiàn)有工作量證明鏈）和ETH2（原計劃將用戶和應(yīng)用程序遷往的權(quán)益證明鏈）的叫法已被棄用，從2021年底開始，核心開發(fā)人員已停止使用這些術(shù)語，分別以新術(shù)語“執(zhí)行層”和“共識層”來代替。所以合并后現(xiàn)有以太坊主網(wǎng)將被視為一條具有執(zhí)行交易和智能合約功能的分片鏈“Shard 0”，不會被棄用，應(yīng)用程序和用戶也不會遷移至新的權(quán)益證明鏈。

合并的意義

此次PoW轉(zhuǎn)PoS的合并升級，只涉及到共識機制的改變，以太坊網(wǎng)絡(luò)的可擴展性問題還需要依靠Layer2技術(shù)或分片鏈上線來解決。所以，這次合并升級也不會降低以太坊主網(wǎng)高昂的Gas費，這個問題需要分片鏈與Layer2技術(shù)相結(jié)合才得以有效解決，即交易過程在便宜的第二層協(xié)議上執(zhí)行，最終的狀態(tài)（交易數(shù)據(jù)庫）存儲在分片鏈中。

關(guān)于PoW和PoS的對比，業(yè)內(nèi)已有非常多的資料，在此不再贅述。本文結(jié)合將以太坊愿景和升級所涉及的技術(shù)方案來談?wù)勑艠?biāo)鏈為什么要采用PoS機制。

1）支持分片鏈上線。分片鏈的安全性將影響著整個以太坊網(wǎng)絡(luò)，所以只有當(dāng)安全性得到有效保障后，才能逐漸上線，此次合并升級也正是為最后的分片鏈上線做準(zhǔn)備。分片鏈的驗證者將由信標(biāo)鏈隨機分配，因為是隨機的，所以一條分片鏈上的驗證者難以進行串謀作惡，據(jù)以太坊團隊介紹，該作惡的可能性小于萬億分之一，分片鏈的安全得以保障。

分片鏈的這種保護機制，只有信標(biāo)鏈在PoS共識下才能實現(xiàn)，PoW共識無法做到。PoW共識下，只要礦機算力強，任何人都可以成為礦工，所以協(xié)議無法控制礦工。沒有掌控權(quán)，就無法隨機分配，而礦工有了自主權(quán)，可串謀選擇對同一條分片鏈作惡，自然分片鏈的安全性得不到保證。PoS共識下，成為驗證者的前提條件是質(zhì)押32枚ETH，通過這個準(zhǔn)入門檻，協(xié)議可以控制驗證者，通俗來講就是“不聽從我的安排你就退出”。因為對驗證者有了掌控權(quán)，所以協(xié)議可以隨機分配驗證者到分片鏈上，通過隨機性來保證安全。

2）降低節(jié)點門檻以實現(xiàn)去中心化。PoW機制下，成為驗證節(jié)點的門檻較高，需要專業(yè)礦機等硬件設(shè)備，隨著以太坊生態(tài)的發(fā)展和礦機的更新迭代，普通用戶更難進入，如目前BTC礦工的現(xiàn)狀。采用PoS機制，以太坊可以有效降低驗證節(jié)點的準(zhǔn)入門檻，任何用戶只要質(zhì)押32枚ETH即可加入驗證者隊伍。驗證者的工作包括創(chuàng)建新區(qū)塊（即礦工），以及檢驗新區(qū)塊（未成為礦工），是由信標(biāo)鏈隨機分配的，不需要比拼算力，對硬件設(shè)備的要求大大降低，支持更多用戶參與。參與驗證的節(jié)點越多，以太坊網(wǎng)絡(luò)也更加去中心化和分散，面臨攻擊時將會更加安全。

3）支持可持續(xù)性發(fā)展。PoW需要消耗電力資源，目前電力供應(yīng)本身就不足，比如近年我國一直存在工業(yè)限電現(xiàn)象，同時目前發(fā)電主要還是依靠火力發(fā)電，對環(huán)境不太友好，環(huán)保型的水力發(fā)電、太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等一直未成為主力軍。在全球減碳環(huán)保的大背景下，選擇不消耗任何能源的PoS機制更符合以太坊網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性發(fā)展的愿景。

未來升級——分片鏈

區(qū)塊分片是水平分割數(shù)據(jù)庫以分散負(fù)載的過程，以太坊網(wǎng)絡(luò)致力于通過分片鏈技術(shù)來緩解網(wǎng)絡(luò)擁堵并增加每秒的交易處理量。通俗來講，分片就相當(dāng)于把一個任務(wù)拆解成多個，每個小任務(wù)可以同時進行，這樣就能有效提升完成該任務(wù)的速度。此外，如果組織內(nèi)的成員較多，一個任務(wù)分拆給多人后，還有部分人是空閑的，那么組織就可以再派其它任務(wù)給剩下的人，達(dá)到多任務(wù)同步進行，所以分片鏈支持以太坊同時創(chuàng)建多個區(qū)塊。通過任務(wù)拆解和多任務(wù)同步進行，分片鏈成為以太坊擴容的關(guān)鍵一環(huán)，通過與rollups技術(shù)相結(jié)合，可使以太坊網(wǎng)絡(luò)的TPS達(dá)10萬左右。

除了提升以太坊TPS外，分片鏈也為其實現(xiàn)去中心化做出貢獻(xiàn)?，F(xiàn)有以太坊主網(wǎng)的驗證者需要存儲和運行整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，而分片后，驗證者只需要管理他們負(fù)責(zé)驗證的分片鏈上的數(shù)據(jù)，這不僅加快驗證速度，也降低了對硬件設(shè)備的需求，讓更多用戶可以成為驗證節(jié)點，據(jù)官網(wǎng)介紹分片后將最終讓個人在筆記本或手機上運行以太坊。

關(guān)于分片鏈未來的最終版本，目前社區(qū)也沒有統(tǒng)一定論。一種是分片鏈只作為數(shù)據(jù)層，僅向網(wǎng)絡(luò)提供額外的數(shù)據(jù)，不具有處理交易或智能合約的功能，所以升級后只有現(xiàn)有的以太坊主網(wǎng)作為執(zhí)行層。另一種是部分分片鏈變得智能，可以像現(xiàn)在的以太坊主網(wǎng)一樣執(zhí)行智能合約和交易，對此社區(qū)仍在在辯論中，當(dāng)然未來可以根據(jù)需要重新考慮分片鏈的相關(guān)決定。

小結(jié)

從2021年的公鏈大戰(zhàn)，到今年多鏈共存的火熱討論，以及Layer2技術(shù)的展望，關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施公鏈的討論就一直是圈內(nèi)熱點話題。以太坊作為加密行業(yè)最成熟的公鏈，其地位不可言喻，能否有效實現(xiàn)升級將對整個行業(yè)產(chǎn)生一定影響。而主打高性能而崛起的新公鏈（如Solana、Avalanche等），將如何應(yīng)對未來以太坊升級，屆時整個公鏈格局又會發(fā)生哪些變化？未來PANews還將持續(xù)關(guān)注以太坊升級的相關(guān)情況，歡迎下載APP，關(guān)注作者持續(xù)關(guān)注。

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