告别挖矿,以太坊如何转向更环保的权益证明机制
在加密货币的早期,提到“挖矿”,人们几乎会立刻想到比特币,作为市值第二大的加密货币以太坊,其“挖矿”的方式经历了一场翻天覆地的革命,曾经,以太坊和比特币一样,依赖于一种名为“工作量证明”(Proof of Work, PoW)的机制来创造新币和保障网络安全,但自2022年9月“合并”(The Merge)升级以来,以太坊彻底告别了这种高能耗的模式,转向了更高效、更环保的“权益证明”(Proof of Stake, PoS)机制。

以太坊现在究竟采用什么方式来“挖矿”呢?答案已经改变:它不再“挖矿”,而是“质押”(Staking)。
从“挖矿”到“质押”:一场根本性的变革
为了理解以太坊的新方式,我们首先需要回顾一下旧的方式——工作量证明(PoW)。
曾经的方式:工作量证明(PoW)
在PoW机制下,矿工们利用高性能的计算机(如GPU或ASIC)来解决极其复杂的数学难题,这个过程被称为“哈希碰撞”,谁先算出正确答案,谁就有权将一批新的交易打包成一个区块,并添加到区块链上,从而获得新铸造的以太币和交易费作为奖励。
这个过程被称为“挖矿”,因为它就像在数字世界里“挖掘”黄金一样,需要投入大量的计算能力和电力,其核心在于“工作量”——你投入的计算能力越多,你“挖到”矿的概率就越大,PoW的弊端也十分明显:能耗巨大、硬件门槛高、中心化趋势明显。

现在的方式:权益证明(PoS)
以太坊的“合并”升级,标志着其共识机制从PoW转向了PoS,这不仅仅是技术术语的替换,而是一次根本性的哲学转变,PoS的核心思想不再是“拼算力”,而是“拼财富”和“诚信”。
在PoS机制下,不再有矿工和挖矿行为,取而代之的是验证者和质押。
“质押”是如何运作的?
想象一个去中心化的银行系统,如果你想成为这个系统的“公证员”(即验证者),你需要向系统存入一笔数量可观的以太币作为“保证金”或“质押金”,这个过程就叫“质押”。

成为验证者的基本条件:
- 质押足够数量的ETH:最低质押门槛为32个ETH,对于个人用户来说,32个ETH是一笔巨款,因此出现了各种“质押池”(Staking Pools)服务,允许用户用更少的ETH(例如1个或更少)参与质押,由池子管理者凑够32个ETH来运行验证者节点。
- 运行一个节点:你需要持续在线、稳定运行的计算机软件来执行验证者的职责。
验证者的工作是什么?
验证者的工作不再是进行复杂的数学计算,而是基于其质押的ETH数量来对网络中的交易进行验证和投票,他们会:
- 提议区块:随机被选中的验证者可以创建一个新的区块,并广播给网络。
- 验证区块:网络中的其他验证者会检查这个新区块中的交易是否有效。
- 达成共识:通过一种名为“随机抽签”(Random Beacon)的机制,系统会随机选择一组验证者来对新区块进行投票,如果大多数投票者都同意,这个区块就被确认并添加到链上。
奖励与风险:
- 奖励:成功参与验证并帮助网络达成共识的验证者,可以获得新铸造的ETH和交易费作为奖励,这类似于PoW中的挖矿奖励,但能耗极低。
- 惩罚(削减):PoS机制引入了惩罚机制,以确保验证者的诚实行为,如果一个验证者出现恶意行为(同时支持两个不同的区块,或者长时间离线),其质押的一部分ETH将被没收并销毁,同时其验证者资格也会被移除,这种经济上的惩罚极大地提高了作恶成本。
为什么以太坊要转向PoS?
以太坊转向PoS的主要目标是解决PoW的三大核心问题:
- 能源效率:PoS的能耗比PoW降低了超过99.95%,这使得以太坊网络变得更加绿色环保,符合全球可持续发展的趋势,并降低了运营成本。
- 去中心化:PoW需要昂贵的专业硬件,使得挖矿权力越来越集中在少数拥有大量资源的矿工手中,PoS则大大降低了参与门槛,理论上任何拥有ETH的人都可以成为验证者,有助于实现更广泛的去中心化。
- 可扩展性:PoS为未来的技术升级(如分片技术)铺平了道路,有望大幅提升以太坊的交易处理速度,降低交易费用,从而更好地支持去中心化应用(DApps)和金融(DeFi)生态的繁荣。
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