網(wǎng)上有很多關(guān)于以太坊計(jì)劃如何切換至pos機(jī)制,從 PoW 到 PoS的知識(shí)，也有很多人為大家解答關(guān)于以太坊計(jì)劃如何切換至pos機(jī)制的問題，今天pos機(jī)之家(m.shineka.com)為大家整理了關(guān)于這方面的知識(shí)，讓我們一起來看下吧!
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以太坊計(jì)劃如何切換至pos機(jī)制
免責(zé)聲明：本文不構(gòu)成任何投資建議。
小編：記得關(guān)注哦！
文章來源：Odaily
文 | 吳鹽
出品 | Odaily星球日?qǐng)?bào)（ID：o-daily）
革新還是死亡？這是個(gè)問題。
WanChain 全球副總裁李尼認(rèn)為，PoS 的以太坊比 DPoS 機(jī)制更加民主，更加去中心化。如果它被證明比 PoW 有很大優(yōu)勢(shì)，可能很多新項(xiàng)目就會(huì)直接也會(huì)采用 Fork 這個(gè)方式轉(zhuǎn)成 PoS。
“另一方面，以太坊實(shí)現(xiàn) PoS 后， tps 會(huì)大大提高，這樣會(huì)使一些項(xiàng)目從 EOS、波場(chǎng)轉(zhuǎn)身，重新?lián)肀б蕴粦驯А！崩钅嵋差A(yù)測(cè)，但以太坊的出塊速度，不一定有 EOS 21 個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)那么高效。
而以太坊黃皮書翻譯者楊鎮(zhèn)認(rèn)為，以太坊共識(shí)機(jī)制的轉(zhuǎn)換，相當(dāng)于主網(wǎng)擴(kuò)容，主要解決 tps 問題，現(xiàn)在做的這個(gè)事有點(diǎn)騎虎難下：
“如果考慮應(yīng)用場(chǎng)景，需要高交互，要求處理時(shí)間，是不是一定把所有的計(jì)算步驟都在主網(wǎng)上做才可以？”
“之前大家就有過焦點(diǎn)爭論，二層網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展上，把大量有交易要求的計(jì)算放在一個(gè)單獨(dú)的二層網(wǎng)絡(luò)上去做這個(gè)事情，過程驗(yàn)證放在主網(wǎng)證明上就可以了?！?/p>
“我個(gè)人覺得，以太坊花這么長時(shí)間做這個(gè)事情，有點(diǎn)不值?！?/p>
Casper 最初的設(shè)計(jì)
探討任何一條公鏈，無法繞開共識(shí)算法這個(gè)核心概念。2013 年，PoS 算法被寫進(jìn)以太坊白皮書。
“盡管比特幣區(qū)塊鏈模型非常簡陋，但是實(shí)踐證明它已經(jīng)足夠好用了，在未來五年，它將成為全世界兩百個(gè)以上的貨幣和協(xié)議的基石?！?p>這是出自以太坊白皮書的一段話，以太坊從最開始就采用了比特幣區(qū)塊鏈 PoW 工作量證明機(jī)制。比特幣的工作量證明（Proof of Work）是通過消耗大量算力尋找合理的隨機(jī)數(shù)生成區(qū)塊驗(yàn)證。
在 Vitalik 看來，PoW 不僅“交通”擁堵、浪費(fèi)能源，而且逐漸邁向了中心化道路。
因?yàn)殡S著挖礦難度的增大，ASIC 專業(yè)礦機(jī)應(yīng)用而生，ASIC 專業(yè)礦機(jī)的出現(xiàn)，造成了算力壟斷的局面。
PoS —— 權(quán)益證明，是根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的代幣持有量與持有時(shí)間之積來決定記賬權(quán)的機(jī)制。舉例來說，如果你本金與時(shí)間之積越大，你就越有優(yōu)先記賬權(quán)，記賬后乘積被銷毀，這個(gè)過程被稱作“幣天銷毀”。
相比于 PoW 的算力證明，PoS 機(jī)制可以有效減小能源消耗、縮短共識(shí)時(shí)間、避免算力中心化礦池“作惡”。
雖然在以太坊之前已經(jīng)有 PPCoin 使用 PoS 這樣的先例，但當(dāng)時(shí) PoS 的研究和實(shí)現(xiàn)都還很不成熟。阿劍認(rèn)為“PPCoin 運(yùn)行過程中出現(xiàn)了很多問題，比如‘理性分叉’問題（也被稱為‘無利益相關(guān)’問題）。當(dāng)時(shí)以太坊研究者們還沒有找到一種足夠安全的 PoS 機(jī)制?！?/p>
Vitalik Buterin 在《Casper 的過去、現(xiàn)在和未來》一文中曾提到：“以太坊的權(quán)益證明研究開始于 2014 年 1 月，是從‘劍手協(xié)議’開始的。”
Casper(security-deposit based economic consensus protocol)即以太坊的 PoS 股權(quán)證明協(xié)議。Casper 的共識(shí)協(xié)議可以通過對(duì)保證金的直接控制來約束驗(yàn)證人的行為，這是與經(jīng)典 PoS 股權(quán)證明的不同之處。
2014 年 4 月，Vlad Zamfir 以志愿者身份參與以太坊的開發(fā)。根據(jù) Vlad 的說法，Vitalik 也是在那一年的維也納比特幣峰會(huì)上和他提出“劍手協(xié)議”這個(gè)概念。
“如果你在同一個(gè)層級(jí)的分叉上同時(shí)簽署了兩份協(xié)議，那么你就會(huì)失去你所能得到的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)?！边@是 Vitalik 為了解決無利害關(guān)系（nothing at stake）時(shí)提出的想法。
后來，Vlad 正式加入以太坊的開發(fā)，并在“劍手協(xié)議”的基礎(chǔ)上指出“讓驗(yàn)證者存儲(chǔ)保證金，而且數(shù)額要比獎(jiǎng)勵(lì)大很多，以此驅(qū)逐賄賂攻擊”。
當(dāng)時(shí)，Vitalik 和 Vlad 正著手解決賄賂攻擊問題（沒有保證金存款的 PoS 協(xié)議很容易被低成本賄賂給擊?。?。
2015 年初，Vlad 遇到了一個(gè)名為 Matthew Wampler-Doty 的人，Matthew 和 Vlad 提到了保證金的概念：
“在未來將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)持有多于 2/3 的安全存款保證金的 Tendermint 驗(yàn)證者卡特爾（壟斷聯(lián)盟），因?yàn)闃?gòu)建最終的區(qū)塊并不需要其余驗(yàn)證者的參與（這些‘非卡特爾驗(yàn)證者’只持有少于 1/3 的安全存款保證金）。這些少于 1/3 的節(jié)點(diǎn)將被屏蔽，以至最終被移除出驗(yàn)證者名單。一組新的持有多于 2/3（現(xiàn)在總量會(huì)少一點(diǎn)）的安全存款保證金集卡特爾將隨之產(chǎn)生，并且這一過程將會(huì)一直持續(xù)運(yùn)作到僅剩（最多）兩個(gè)驗(yàn)證者存在?！?/p>
Vlad 醍醐灌頂，著手研究“卡特爾驗(yàn)證”，并將這一理念加入到了“劍手協(xié)議”當(dāng)中，這就是 Casper 最初的設(shè)計(jì)：劍手協(xié)議+保證金。
2015 年 3 月，以太坊開發(fā)者 Vinay Gupta 在博文中寫下了以太坊的四個(gè)發(fā)展階段：Frontier（前沿），以太坊啟動(dòng)；Homestead（家園），從 alpha 走向 beta 版；Metropolis（大都會(huì)），開發(fā) Mist 和用戶交互界面并提升用戶體驗(yàn)（當(dāng)時(shí)的預(yù)期）；Serenity（寧靜），實(shí)現(xiàn)權(quán)益證明。
向 PoS 機(jī)制邁進(jìn)
以太坊目前有兩個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)，一個(gè)負(fù)責(zé)當(dāng)前以太坊（以太坊 1.x 版本）的開發(fā)和維護(hù)，一個(gè)負(fù)責(zé)以太坊 2.0 的開發(fā)。君士坦丁堡分叉則停留在以太坊 1.x 版本范圍的升級(jí)。
以太坊 2.0 ，是相對(duì)于現(xiàn)階段的以太坊而言。2.0 將從寧靜（ Serenity）計(jì)劃開啟，向 PoS 股權(quán)證明機(jī)制邁進(jìn)。
在上述文中提到的 Casper PoS 機(jī)制中，Casper 將采用兩個(gè)版本：Vitalik Buterin 版的 Casper FFG 混合證明和 Vlad Zamfir 版的純權(quán)益證明 Casper CBC 。
根據(jù)《ETH 2.0 工程指南》的作者 James Prestwich 的闡述，以太坊 2.0 測(cè)試網(wǎng)預(yù)計(jì)在今年第一季度推出。
以太坊 2.0 初期，采用 Casper FFG 機(jī)制運(yùn)行和出塊。彼時(shí)，信標(biāo)鏈（beacon chain）將與以太坊 1.x 互為鏡像關(guān)系，信標(biāo)鏈為側(cè)鏈，但不具有任何功能，以太坊 1.x 為主鏈，按照原有的 PoW 機(jī)制出塊。
EthFans 編輯阿劍告訴 Odaily星球日?qǐng)?bào)：“用戶在 PoW 鏈上將以太幣鎖進(jìn)相關(guān)的合約就可以獲得參與信標(biāo)鏈的驗(yàn)證者資格，并得到 PoS 獎(jiǎng)勵(lì)，但在信標(biāo)鏈上新的以太幣無法退回到 PoW 主鏈上?！?/p>
在信標(biāo)鏈分片階段，信標(biāo)鏈將產(chǎn)生 1024 個(gè)分片，每個(gè)分片有一個(gè)地址。Casper FFG 信標(biāo)鏈采用二次隨機(jī)選舉的方式完成出塊驗(yàn)證并防止驗(yàn)證者作惡。
驗(yàn)證者需要向分片地址投入 32 個(gè) 新以太幣作為押金。信標(biāo)鏈每隔 64 個(gè)塊（1 分鐘出 10 個(gè)塊）會(huì)隨機(jī)選出 128 名驗(yàn)證者作為待定委員，再由信標(biāo)鏈在從 128 名待定委員中隨機(jī)選擇出一定數(shù)量的委員組成委員會(huì)。
被選中的委員可以在各自的區(qū)塊上進(jìn)行驗(yàn)證產(chǎn)生新的區(qū)塊，但委員的“任職”期限僅為 6.4 分鐘，6.4 分鐘后的區(qū)塊控制者將在下一屆的新委會(huì)中誕生。
以太坊的 PoS 權(quán)益證明，雖然本質(zhì)上屬于鏈下治理，但處理細(xì)節(jié)上則以技術(shù)手段來強(qiáng)化鏈上治理。
以太坊黃皮書翻譯者楊鎮(zhèn)認(rèn)為，相比于 DPoS 股份授權(quán)證明，以太坊的 PoS 想做成一個(gè)更平等的投票方式，這和 EOS 有很大差別，“我相信一句話，人性是經(jīng)不起考驗(yàn)的?！?/p>
但原定于 1 月 16 日的君士坦丁堡升級(jí)與 Casper FFG、Casper CBC 均沒有半毛錢關(guān)系。
值得注意的是，在君士坦丁堡的五個(gè) EIP 升級(jí)協(xié)議中，EIP-1234 是以太坊向 PoS 機(jī)制轉(zhuǎn)換過程中采用“溫水煮青蛙”式的既定策略。
該協(xié)議由 Afri Schoedon 于 2018 年 7 月19 日提出，協(xié)議建議將難度炸彈延遲 12 個(gè)月，并將礦工獎(jiǎng)勵(lì)由 3 ETH 減少到 2 ETH。
該提案在去年 8 月 31 日以太坊開發(fā)人員視頻會(huì)議上被通過，并在以太坊君士坦丁堡硬分叉時(shí)執(zhí)行。
以太坊的挖礦難度隨挖礦時(shí)間成指數(shù)增長，即每產(chǎn)出 10 萬個(gè)塊挖礦難度指數(shù)擴(kuò)大一倍。根據(jù)Hsiao-Wei Wang 的以太坊 2.0 構(gòu)架圖不難推測(cè)，難度炸彈預(yù)計(jì)推遲到以太坊 2.0 階段。
以太坊 2.0 構(gòu)架圖 來自 Hsiao-Wei Wang
隨著挖礦獎(jiǎng)勵(lì)的減少和難度炸彈的影響，信標(biāo)鏈在各方利益者取得共識(shí)的時(shí)候，出塊到足夠長，信標(biāo)鏈會(huì)變成主鏈，以太坊 1.x 變?yōu)閭?cè)鏈。此時(shí)，信標(biāo)鏈將分片成 Shard chain。
探索中的曲折
2015~2016 年，Vitalik 和 Vlad 對(duì) PoS 的研究依然處于摸索階段，而可擴(kuò)展性研究中的“漁夫兩難”和“投注共識(shí)”問題又花掉了以太坊開發(fā)團(tuán)隊(duì)大部分時(shí)間。
Vitalik 后來總結(jié)：“我們?cè)诮鉀Q PoS、可擴(kuò)展性中的一些核心問題上遭遇了一系列失敗，Vlad 悄悄地暫停了他在 Casper CBC 中的所有工作?！?/p>
The DAO 事件、DoS 攻擊，更讓以太坊團(tuán)隊(duì)在長達(dá) 6 個(gè)月的時(shí)間里幾乎無暇顧及之前的研究方向。
直到 2017 年，Vitalik 和 Vlad 的 Casper 研究出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。先是以太坊開發(fā)了一個(gè)名為最小罰沒的協(xié)議：一旦在某輪中某區(qū)塊獲得 2/3 的驗(yàn)證者同意，該區(qū)塊的父塊便被敲定，最小罰沒條件是 Casper FGG 的核心思想。
FFG 是以太坊在過渡階段的 PoW+PoS 混合共識(shí)機(jī)制。在 FFG 最初的設(shè)計(jì)中，Vitalik 將一個(gè)權(quán)益證明協(xié)議疊加在以太坊的工作量證明協(xié)議上，即區(qū)塊仍將通過工作量證明來挖出，但每 50 個(gè)區(qū)塊中將有一個(gè)權(quán)益證明檢查點(diǎn)（ PoS 塊 ）來評(píng)估確定性（Finality）。
Vitalik 興奮地講到：“這會(huì)是一種可以讓我們快速轉(zhuǎn)向混合共識(shí)的機(jī)制，并且對(duì)現(xiàn)有區(qū)塊鏈造成的沖擊也最小，然后理論上我們將有可能升級(jí)為完全的權(quán)益證明?！?/p>
為此，以太坊開發(fā)團(tuán)隊(duì)還做了一個(gè) Python 測(cè)試客戶端，用不同的 VPS、服務(wù)器和電腦通信來做測(cè)試。
Vlad 在 2017 年也發(fā)表了 Casper CBC 的論文。與 FFG 不同的是，CBC 強(qiáng)調(diào)"建構(gòu)中修正"，協(xié)議規(guī)定：
你正式地但只是部分地指定協(xié)議。定義該協(xié)議必須指定的屬性。從滿足所有它被規(guī)定去指明的屬性中推導(dǎo)出該協(xié)議。CBC 協(xié)議中有一個(gè)叫做預(yù)估安全預(yù)言機(jī)，在設(shè)定提出一個(gè)合理估計(jì)的錯(cuò)誤的例外情況，列出所有在未來可能發(fā)生的錯(cuò)誤，在給定區(qū)間內(nèi)，其正確性是由其建構(gòu)過程來保證。CBC 屬于純 PoS 股權(quán)證明，預(yù)計(jì)將在以太坊 3.0 中實(shí)現(xiàn)。
延遲“炸彈難度”也是在這個(gè)時(shí)候開始被提出。2017 年 6 月 21 日，EIP - 649 協(xié)議提出在君士坦丁堡升級(jí)中延遲炸彈難度，將平均阻塞時(shí)間減少到15秒以下，同時(shí)區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)從 5 ETH 減少到 3 ETH，為以太坊的過渡贏取時(shí)間。
2018 年，已經(jīng)有多個(gè)以太坊開發(fā)團(tuán)隊(duì)各自嘗試分片技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。Vitalik 認(rèn)為：
“在分片這一邊，最終變得越來越清楚的是：讓分片系統(tǒng)的核心放在 PoS 鏈上會(huì)給我們帶來更高的效率。”“變成 PoW 鏈上的一個(gè)合約，我們就不得不處理 EVM 的開銷，應(yīng)付 Gas 機(jī)制，應(yīng)付不可預(yù)測(cè)的 PoW 區(qū)塊時(shí)間；PoS + 分片 可以帶來更快的出塊時(shí)間等一系列好處。”這時(shí)候“權(quán)益證明協(xié)議疊加在以太坊的工作量證明協(xié)議上”被放棄，取而代之的就是以太坊 2.0 的 Casper PoS + Sharding（分片）技術(shù)。
持續(xù)的爭議
Vitalik 個(gè)人博客簡介倒數(shù)第五行上寫著： Religion: crypt。
早在 2014 年，Vitalik 就說過：“股權(quán)證明仍然是加密貨幣領(lǐng)域最具爭議的討論之一?！睍r(shí)至今日，不同的人，對(duì)共識(shí)機(jī)制問題依然有不同的看法。
“減少了能源的損耗，它不再需要通過挖礦這個(gè)方式，從理論上來說， PoS 會(huì)大大的降低中心化風(fēng)險(xiǎn)。”李尼認(rèn)為，PoS 比 PoW 先進(jìn)很多。
礦寶負(fù)責(zé)人劉杰則認(rèn)為，PoW 沒什么不好，很多人覺得是在浪費(fèi)電費(fèi)，我的理解正相反：“礦工的電費(fèi)實(shí)際上是靠經(jīng)濟(jì)的作用來提高 PoW 數(shù)字資產(chǎn)的安全性。那么大的資產(chǎn)，才需要那么多的電費(fèi)來維護(hù)它的安全和運(yùn)轉(zhuǎn)?！?/p>
PoW 機(jī)制造成了寡頭壟斷，PoS 則屬于資本家的游戲。窮者越窮，富者恒富，即使以太坊擺脫了寡頭壟斷，卻難免再次陷入富者恒富的鴻溝。無論鏈上治理還是鏈下治理，共識(shí)機(jī)制的規(guī)則和程序都由人來制定。
共識(shí)機(jī)制問題，業(yè)內(nèi)爭論不休，如果上升到人類的社會(huì)治理層面，無非你管的多好，還是你管的少好。安全一定的前提下，弱中心化管理，必然帶來效率問題。
原力創(chuàng)始人孤矢則告訴 Odaily星球日?qǐng)?bào)：“目前，不論 DPoS 還是 PoS ，從效率角度來看，都沒有 PoW 完美。PoW 唯一不完美的地方是太去中心化了，社區(qū)治理不好，推動(dòng)很慢。但沒有辦法，效率和去中心化是非此即彼的問題，比如說我們團(tuán)隊(duì)干活的時(shí)候叫 PoW ，開會(huì)的時(shí)候就叫 PoS ，因?yàn)镃EO說了算。 ”
“PoS 存在就一個(gè)問題，做不出來。（PoW）以太坊已經(jīng)喊了一兩年 PoS 了，都沒做出來，代碼上也沒什么。這次一分叉升級(jí)啥都沒改嗎？不就是調(diào)了幾個(gè) Bug，然后優(yōu)化了幾個(gè)數(shù)據(jù)嘛?！?/p>
1 月 18 日晚間，以太坊開發(fā)團(tuán)隊(duì)在電話會(huì)議上就 EIP-1283 協(xié)議漏洞問題，再次將君士坦丁堡升級(jí)事件推遲至 2 月 27 日 16:56，區(qū)塊高度為 280000。
如果以太坊順利升級(jí)成功，在寧靜來臨之前，難度炸彈問題還能留給以太坊開發(fā)團(tuán)隊(duì)多少時(shí)間？
阿劍認(rèn)為：“這個(gè)很難說，也許年中，也許年底。這個(gè)過程需要解決的問題還真不少，首先是確定信標(biāo)鏈上的分叉選擇規(guī)則，然后實(shí)現(xiàn) PoW 鏈上的質(zhì)押合約等?！?/p>
以太坊如果進(jìn)化到 2.0 ，最終解決的問題無外乎三點(diǎn)：
（1）實(shí)現(xiàn)強(qiáng)健的 PoS 共識(shí)機(jī)制；（2）分片；（3）將 EVM 轉(zhuǎn)成 EWASM。總結(jié)起來很簡單：一個(gè)可以穩(wěn)定高效運(yùn)行的去中心化智能合約平臺(tái)。好與不好，先做出來一個(gè)再說。
以上就是關(guān)于以太坊計(jì)劃如何切換至pos機(jī)制,從 PoW 到 PoS的知識(shí)，后面我們會(huì)繼續(xù)為大家整理關(guān)于以太坊計(jì)劃如何切換至pos機(jī)制的知識(shí)，希望能夠幫助到大家！
