以太坊pow和pos挖礦機制
1、eth2.0礦機還能挖礦嗎?大可不必慌張
以太坊的采礦能持續(xù)多久?相信很多投資者都渴望知道這個問題的答案。其實這個問題很多礦工朋友都問過。可見大家真的很迷茫。似乎到現(xiàn)在也沒有更好的答案。我們知道以太坊2.0的到來在某種程度上給我們帶來了很多影響和焦慮。其實我們不必太過焦慮。要知道,影響挖礦時間的關(guān)鍵點在于開發(fā)進(jìn)度,即取決于PoW鏈和PoS鏈何時合并。那么以太坊還能是我的嗎?你想知道以太坊能挖多久?下面就讓我來談?wù)劙伞?br />以太坊還可以繼續(xù)挖礦。為了彌補比特幣的不足,以太坊提出了一種新的共識機制,叫做PoS(這是英文的縮寫,意思是“權(quán)益證明”,也譯為“股權(quán)證明”)。簡單來說,PoS實際上的意思和字面意思是一樣的:股權(quán),股權(quán)。你持有的錢越多,你擁有的權(quán)益就越多,你的權(quán)益就越高。以太坊的PoS意思是:你持有的硬幣越多,持有硬幣的時間越長,你的計算難度就越小,越容易挖礦。
2017年開始,以太坊提出升級到2.0,解決性能瓶頸問題。與普通大眾的認(rèn)知不同,ETH2.0要實現(xiàn)的技術(shù)升級遠(yuǎn)不止簡單的將POW機制改為POS機制。我們現(xiàn)在看到的技術(shù)升級方向包括市場上其他公鏈正在密切研究的技術(shù),如切片技術(shù)、分層技術(shù)、子鏈技術(shù)等。如果這些技術(shù)都升級了,相信以太坊可以很好的解決性能瓶頸問題,可以吸引各種項目的開發(fā)者進(jìn)行各種創(chuàng)新。
目前,云計算挖掘是以太坊中一種新的挖掘方式。其優(yōu)勢在于降低以太坊的挖礦門檻,讓更多的投資者參與其中,獲得更高的回報率。在以太坊投資云計算挖掘和選擇的平臺尤為關(guān)鍵。選擇平臺,你獲利,但選擇不對,你就要為平臺工作一輩子!總的來說,以太坊采礦還是一個不錯的選擇。
2、pos機制的起源與設(shè)計理念
POS起源2012年,背景是POW進(jìn)淪為資本玩家的玩具,算力過于中心化,隨時都有被“51%攻擊”。
開放者Sunny Kind第一次提出了POS(股權(quán)證明)的概念,與POW是完全不一樣的。
POS不用大量的算力來維持網(wǎng)絡(luò)安全,只要參與者打開自已的錢包在線增加權(quán)重,獲得相應(yīng)的獎勵也就是利息。
POS的設(shè)計理念
我們應(yīng)該都知道,比特幣的區(qū)塊產(chǎn)量每四年就會減半,這樣區(qū)塊的產(chǎn)量將會越來越少,礦工就會“曠工”,因為賺到的越來越少。
那么,人數(shù)少了,比特幣就可能被一些高算力的人所掌握,數(shù)字貨幣網(wǎng)絡(luò)將會癱瘓。
POS解決方法:并非所有的區(qū)塊都是靠挖礦得來的,只要打開錢包客戶端程序,就能發(fā)現(xiàn)區(qū)塊,也可以得到利息,這樣就會有一個引流的效果。
POS機制可以描述成一種虛擬挖礦。鑒于POW主要依賴于計算機硬件的稀缺性來防止女巫攻擊,POS則主要依賴于區(qū)塊鏈自身里的代幣。
女巫攻擊
這個名字是基于1973年的小說《女巫》改編的同名電影,女主具有16重人格。
因為節(jié)點隨時加入和退出等原因,為了維護網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定,同一份數(shù)據(jù)可能備份在很多節(jié)點上,這就是數(shù)據(jù)冗余機制。
若是在網(wǎng)絡(luò)上存在惡意節(jié)點,那這一個節(jié)點就具有多重身份。那這個惡意節(jié)點就可能騙到其他節(jié)點備份到他這里。
POW就是根據(jù)計算能力隨機,而POS則根據(jù)擁有財產(chǎn)隨機。POW是保證比特幣、當(dāng)前以太坊和許多其它區(qū)塊鏈安全的一種機制。
但是POW算法在挖礦過程中因破壞環(huán)境和浪費電力而受到指責(zé)。POS試圖通過以一種不同的機制取代挖礦的概念,從而解決這些問題。
PoS的優(yōu)點
不再需要為了安全產(chǎn)生區(qū)塊而大量消耗電能。由于不再需要大量能耗,通過發(fā)行新幣以激勵參與者繼續(xù)參與網(wǎng)絡(luò)的壓力會下降。PoS機制下,全網(wǎng)每秒可以處理的交易數(shù)增加,可以提供比PoW機制更好的性能。
POS算法是個資本主義
你擁有的錢越多,得到的權(quán)利也就越大。為什么?
因為你在里面的錢越多你想要維護系統(tǒng)的愿望也就更大。若是有惡意攻擊,他們的錢也就只能是竹籃打水一場空。
POS算法
如果我手上有500個代幣,把它放進(jìn)POS機制,這樣里面的500個代幣就變成了驗證者.假設(shè)它在區(qū)塊鏈里最新的塊。
POS算法將從驗證者里面抽取一個隨機的,給他們權(quán)利產(chǎn)生下一個區(qū)塊。
PoS 機制由股東自己保證安全,工作原理是利益捆綁。在這個模式下,不持有 PoS 的人無法對 PoS 構(gòu)成威脅。PoS 的安全取決于持有者,和其他任何因素?zé)o關(guān)。
PoS機制源于人們對PoW機制的不滿以及改進(jìn)。早期的PoS機制有各種缺陷,隨著各種項目對PoS機制的不斷改進(jìn),PoS正逐漸成為主流的共識機制。
3、一文了解以太坊挖礦算法及算力規(guī)模2020-09-09
以太坊網(wǎng)絡(luò)中,想要獲得以太坊,也要通過挖礦來實現(xiàn)。當(dāng)前以太坊也是采用POW共識機制,但是與比特幣的POW挖礦有點不一樣,以太坊挖礦難度是可以調(diào)節(jié)的。以太坊系統(tǒng)有一個特殊的公式用來計算之后的每個塊的難度。如果某個區(qū)塊比前一個區(qū)塊驗證的更快,以太坊協(xié)議就會增加區(qū)塊的難度。通過調(diào)整區(qū)塊難度,就可以調(diào)整驗證區(qū)塊所需的時間。以太坊采用的是Ethash 加密算法,在挖礦的過程中,需要讀取內(nèi)存并存儲 DAG 文件。由于每一次讀取內(nèi)寸的帶寬都是有限的,而現(xiàn)有的計算機技術(shù)又很難在這個問題上有質(zhì)的突破,所以無論如何提高計算機的運算效率,內(nèi)存讀取效率仍然不會有很大的改觀。因此,從某種意義上來說,以太坊的Ethash加密算法具有“抗ASIC性”。
加密算法的不同,導(dǎo)致了比特幣和以太坊的挖礦設(shè)備、算力規(guī)模差異很大。
目前,比特幣挖礦設(shè)備主要是專業(yè)化程度非常高的ASIC 礦機,單臺礦機的算力最高達(dá)到了 112T/s(神馬M30S++礦機),全網(wǎng)算力的規(guī)模達(dá)到139.92EH/s。
以太坊的挖礦設(shè)備主要是顯卡礦機和定制GPU礦機,專業(yè)化的ASIC礦機非常少,一方面是因為以太坊挖礦算法的“抗 ASIC 性”提高了研發(fā)ASIC礦機的門檻,另一方面是因為以太坊升級到2.0之后共識機制會轉(zhuǎn)型為PoS,礦機無法繼續(xù)挖。
和ASIC礦機相比,顯卡礦機在算力上相差了2個量級。目前,主流的顯卡礦機(8卡)算力約為420MH/s,比較領(lǐng)先的定制GPU礦機算力約在500M~750M,以太坊全網(wǎng)算力約為235.39TH/s。
從過去兩年的時間維度上看,以太坊的全網(wǎng)算力增長相對緩慢。
以太坊協(xié)議規(guī)定,難度的動態(tài)調(diào)整方式是使全網(wǎng)創(chuàng)建新區(qū)塊的時間間隔為15秒,網(wǎng)絡(luò)用15秒時間創(chuàng)建區(qū)塊鏈,這樣一來,因為時間太快,系統(tǒng)的同步性就大大提升,惡意參與者很難在如此短的時間發(fā)動51%(也就是半數(shù)以上)的算力去修改歷史數(shù)據(jù)。
4、兩種共識機制對比(PoW vs PoS)
區(qū)塊鏈中最核心的架構(gòu)就是共識機制,可以說是區(qū)塊鏈的驅(qū)動引擎,發(fā)展這么多年,目前主流比較明確經(jīng)得住考驗的就只剩下PoW(Proof of Work)與PoS(Proof of Stake)兩種機制。簡單概述下,PoW系統(tǒng)的特點是通過消耗大量算力來計算特定算法的解(典型如哈希),第一個算出結(jié)果的有權(quán)生成區(qū)塊,同時也會得到coin作為獎勵(這也是coin的生產(chǎn)與分發(fā)過程,形象地稱為Mining),采用PoW的典型區(qū)塊鏈有Bitcoin和Ethereum,目前PoW也是運行時間最長,被公認(rèn)為是最可靠安全的共識機制; 其本質(zhì)是通過消耗大量算力來實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的逆熵過程,保證系統(tǒng)的長期安全與穩(wěn)定 。但PoW被廣為詬病的也是其消耗太多的能源資源,這方面PoS就被認(rèn)為是更為綠色的解決方案,顧名思義PoS是通過質(zhì)押系統(tǒng)中的資產(chǎn)即coin來成為一個質(zhì)押者(staker),這樣就有權(quán)產(chǎn)出區(qū)塊,質(zhì)押份額越多,獲得產(chǎn)出區(qū)塊權(quán)的概率就越高,也代表著獎勵越多。
在分布式系統(tǒng)中有一個 CAP 定理,是指一個分布式系統(tǒng)中存在著三元悖論,即不可能同時滿足這三個特性:一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分區(qū)容錯性 (Partition tolerance),而只能滿足其中兩個。區(qū)塊鏈作為一種分布式網(wǎng)絡(luò),這個定理也逐漸演變成了區(qū)塊鏈的三元悖論,即 安全性(Security) 、 去中心化(Decentralization) 和 可擴展性 (Scalability) ,也是同時只能滿足兩個特性。
整體上看PoW系統(tǒng)更注重的是 安全性(Security) 與 去中心化(Decentralization) ,放棄 可擴展性 (Scalability) ,這也是Bitcoin網(wǎng)絡(luò)的吞吐量非常慢的原因。而PoS系統(tǒng)更關(guān)注的是 可擴展性 (Scalability) 與 去中心化(Decentralization) ,但就PoS能否真的 實現(xiàn) 去中心化(Decentralization) ,我是比較持懷疑態(tài)度的。從保守主義與系統(tǒng)的更長期穩(wěn)定的角度出發(fā),我個人是堅定地站在PoW這邊的,可能跟自身保守的性格有關(guān),并不是特別看好PoS作為基礎(chǔ)層能比較穩(wěn)定。特別是像這次 5月份的Luna事件 ,事件大概的過程是Luna鏈上的算法穩(wěn)定幣UST缺乏價值支撐最終脫錨,其核心問題在于UST的錨定設(shè)計試圖用一個PoS股權(quán)系統(tǒng)去支撐其錨定美元,而且還超發(fā)了太多UST,再加上UST與Luna的兌換設(shè)計缺陷最終導(dǎo)致Luna自身的死亡螺旋。但這個事件更大的意義應(yīng)該是敲響了一個警鐘,PoS機制在面對空頭資本砸盤時真的還能維持穩(wěn)定、維持所謂的去中心化嗎?可能到時節(jié)點數(shù)量萎縮的速度會很快,逐漸趨于中心化。
所有系統(tǒng)設(shè)計都需要根據(jù)自身定位來折中,以下從價值錨定的角度,簡單分析下為什么長期來看PoW會更有優(yōu)勢。
在PoW系統(tǒng)中三股主要的參與者分別是研發(fā)人員,投資者(或者叫用戶)與Miner,這三者的相互制衡,使得這個系統(tǒng)達(dá)到一個穩(wěn)定平衡的狀態(tài)。而PoS系統(tǒng)中,將Miner這個重要的制衡力量移除了,投資者和Miner變成了同一群體 質(zhì)押者(stakers) ,因此該群體濫用權(quán)力的行為會變得相對不受限制,并且該鏈隨后的發(fā)展方向也可能會更加不平衡,更容易傾向有利于 質(zhì)押者(stakers) 群體的方向。
PoW系統(tǒng)很好的闡述了什么是被普遍認(rèn)可的價值,抽象上來看就是高代價的稀缺性 ,高代價與稀缺性兩者缺一不可。PoS最多只能實現(xiàn)其中一個稀缺性。
Miner為了在鏈上生產(chǎn)區(qū)塊賺取coin,不僅需要持續(xù)支付高額電力成本,還必須不斷投入研發(fā)、升級硬件、優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施和運營規(guī)模來保持其競爭力。最終結(jié)果是,能夠長期持續(xù)盈利的Miner并不會是一個一層不變的群體,而是總在競爭中淘汰掉效率太低的Miner,使高效率的Miner能存活下來。這也更有利于 去中心化(Decentralization) ,因為不斷變化的Miner群體意味著沒有一個Miner可以在相當(dāng)長的時間內(nèi)保持網(wǎng)絡(luò)的大部分算力,除非他們通過嚴(yán)酷的競爭考驗,不斷優(yōu)化自身來提供更多的算力。
而PoS系統(tǒng)中的質(zhì)押者實際上并多少真正的風(fēng)險投入,也沒有優(yōu)勝劣汰的嚴(yán)酷競爭機制,他們只需要簡單地運行一個staker節(jié)點就可以躺著賺利息,本質(zhì)上只是將自己在銀行系統(tǒng)里的錢簡單的轉(zhuǎn)化為鏈上資本,就可以坐地收割后進(jìn)入這個系統(tǒng)的新人。這種行為并沒有太多難度,只是簡單地賺取“無風(fēng)險”利息,他們并沒有將資本轉(zhuǎn)化為任何形式的需要面臨風(fēng)險考驗的投資。
而且當(dāng)發(fā)生硬分叉時,PoW的Miner選擇支持哪條鏈時會更為謹(jǐn)慎,因為他們需要投入高昂的電力成本來為他們的選擇背書,一旦選錯了將損失所有投入成本。PoS系統(tǒng)如果發(fā)生硬分叉,質(zhì)押的coin作為系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的一部分,硬分叉后質(zhì)押者將在兩條不同鏈上都擁有相同數(shù)量的資產(chǎn),由于沒有什么沉默成本,導(dǎo)致質(zhì)押者更愿意兩邊都支持,從而使硬分叉更容易且更頻繁地出現(xiàn),這被稱為 nothing at stake 問題。
PoW是真正能做到無準(zhǔn)入限制的(Permissionless),就是說已經(jīng)在這個系統(tǒng)中的老人無法限制新人加入,只要你有能力提供算力,就能直接接入網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)出coin。而PoS系統(tǒng)中,新人要進(jìn)入,都不得不先從老人手中買coin。
而且PoW中Miner為了支付各種高昂成本(電力,設(shè)備,基礎(chǔ)設(shè)施等),產(chǎn)出coin后也不得不賣出一些以彌補成本,這同時也是一種把coin分發(fā)給更多人的過程; 特別是在熊市,Miner為了維持開銷也不得不低價賤賣coin,這樣新人才有機會以相對低的成本獲得籌碼入場,這才是一個健康的生態(tài)擴張過程 。而PoS中由于質(zhì)押者并沒有什么運行成本,也不需要面對太多競爭,質(zhì)押者出塊得到coin后不需要急著賣出,更容易哄抬價格,其實會變相激勵場內(nèi)老人剝削新入場者,不給后來人更多機會;整個系統(tǒng)會趨向于更封閉,逐漸演變成一個有限游戲,長期運行下去只會越來越中心化;系統(tǒng)中財富越來越集中,富者更富,窮者更窮,從而更不可能實現(xiàn) 去中心化(Decentralization) 。
由于PoW系統(tǒng)中是以提供工作量的方式產(chǎn)出區(qū)塊的,隨著時間的推移這些工作量都會被累積起來并使鏈不斷向前延伸,這也是為什么叫區(qū)塊鏈;這些累積的工作量也給攻擊者造成了巨大障礙,如果想要反轉(zhuǎn)整條鏈,不僅需要非常高的算力,還需要相當(dāng)長的時間,這也為應(yīng)對攻擊提供了足夠長的時間緩沖。
而PoS系統(tǒng)其實只是維護一個分布式賬本, 并沒有工作量累積的概念,一旦攻擊成功,要反轉(zhuǎn)整條鏈就是相當(dāng)容易的,幾分鐘就可以搞定。
嚴(yán)格來說由PoW算力支撐的BTC不應(yīng)歸為高科技類,由于它整個系統(tǒng)架構(gòu)更保守更穩(wěn)定,提供的更多的是一種 物化價值(objective costliness) ,更能作為價值之錨,所以數(shù)字黃金這個稱號很貼切。而像ETH(目前還是PoW,2.0升級后為PoS)這些更接近科技類創(chuàng)新平臺,PoS本質(zhì)上更像是一種股權(quán)系統(tǒng),其實PoS系統(tǒng)反而是需要中心化,偏向更依靠整個社區(qū)的生命力,需要依靠核心團隊的創(chuàng)新與開拓能力往前走;而PoW則需要去中心化,更偏向穩(wěn)定與提供 物化價值(objective costliness) 。
區(qū)塊鏈作為一個價值分配系統(tǒng), 算力是它的價值之錨,如果沒有算力,就會退化為一個股權(quán)系統(tǒng) 。算力在哪,資金就會跟去哪。目前的發(fā)展趨勢也是逐漸往多層網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展,類似TCP/IP的多層協(xié)議棧。從作為基礎(chǔ)層(Base Layer)的角度看,更需要的是長期穩(wěn)定與提供價值支撐,因此PoW系統(tǒng)更合適;而PoS可能更多的是可以作為Layer2以實現(xiàn) 可擴展性 (Scalability) ,彌補PoW基礎(chǔ)層的吞吐量不足,并通過錨定在PoW基礎(chǔ)層上來獲取算力安全性與價值支撐。
最后順帶說下最近市場行情,5,6月份以來的瀑布令很多人很恐慌,恐慌指數(shù)一度長時間停留在個位數(shù);其實我覺得也沒必要那么恐慌,要在這個圈子長期活下去,面對這種大波動的心理預(yù)期還是要有的。想起之前紅杉資本的沈南鵬經(jīng)常提到一個詞Grit,沙礫,它是礫石在千萬次打磨后留下來的細(xì)小顆粒;Grit代表了勇氣和持之以恒的一種堅持,有種經(jīng)常被按地上摩擦但依然勇往直前的感覺。這個和塔勒布講的反脆弱性有異曲同工之妙,承載價值的東西就應(yīng)該具有這種品質(zhì),PoW系統(tǒng)肯定是有反脆弱性的。
回望2017年入圈后經(jīng)歷過的各種事件,其實像這樣的大波動近乎每年都有(除了2019年一年比較順利外);像2017年國內(nèi)的94事件,2018年一整年的大熊市,2020的312事件,2021的519事件,再到2022今年的5,6月份市場轉(zhuǎn)熊,每次經(jīng)歷大波動后,市場都會淘汰掉該淘汰的,出清掉該出清的風(fēng)險,對整個行業(yè)發(fā)展也是好事。眼光還是應(yīng)該放遠(yuǎn)一點,至少看5到10年后的變化,科技發(fā)展過程中所帶來的波動和風(fēng)險是不可避免的,日光之下無新鮮事,每次科技革命過程中總會夾雜著眾多的反對、質(zhì)疑,還有眾多的投機、騙局;這個過程也總是通過各種暴雷、回歸,清除泡沫后價值重估,夯實了基礎(chǔ)后積蓄能量再次進(jìn)入躍升到新的發(fā)展階段。 價值互聯(lián)網(wǎng)的到來是一件無法回避的事情 ,當(dāng)理解和看清了這種趨勢后,規(guī)避掉各種坑和市場噪音,遠(yuǎn)離合約杠桿和各種山寨的誘惑,握住核心資產(chǎn),時間本身就會帶來回報。
5、POS挖礦收益利率是怎么樣?如何避免pos挖礦的風(fēng)險?
當(dāng)你在銀行存款時,利息是由存款的金額和時間決定的,就像利息證明機制(POS)一樣。與pow挖礦相比,POS挖礦的優(yōu)勢:降低了投資者的進(jìn)入門檻,礦工和代幣持有者的利益一致,延遲時間短,確認(rèn)速度快。然而,在隱私保護和投票治理機制的設(shè)計上還存在一些缺陷。這也會導(dǎo)致在POS挖礦中的個人玩家存在許多短期行為的風(fēng)險。
什么是POS挖礦?POS挖礦利率是多少?POS挖礦目前年化收益是否超過50%?
PoS(Proof-of-Stake),中文稱權(quán)益證明機制,也稱股權(quán)證明機制,顧名思義,是根據(jù)投資者手上持幣的幣齡來決定挖礦成功的打包概率的共識機制。
幣齡=礦工質(zhì)押的代幣總金額 *代幣持有時間
幣齡可以在一定程度上保護持幣份額低、持有期限長的礦工(或投資者)的利益,增加了礦工惡意操縱打包概率的作惡成本。
可簡單理解,一個PoS代幣經(jīng)濟生態(tài)就好比一家同股不同權(quán)的上市公司,Pos挖礦就像一家上市公司的股利支付決策,每一位礦工(持幣者)都是上市公司的股東。礦工爭奪的記帳權(quán)就像股票表決權(quán)一樣,礦工獲得記帳權(quán)的概率與股東表決權(quán)的份額(即礦工的表決權(quán)占總體表決權(quán)的比例)相似。礦工質(zhì)押代幣的數(shù)量就是股東持股的數(shù)量。(可搜索:DDS分布式存儲生態(tài)社區(qū))
根據(jù)質(zhì)押代幣份額的大小不同,一些礦工是大股東,一些礦工是"小股東"或"少數(shù)股東"。
Pos挖礦也就像將質(zhì)押的代幣存放在銀行一樣,銀行根據(jù)時間長短和存款金額支付利息。
目前,以EOS、Tezos、DDS生態(tài)代幣等為代表的數(shù)字貨幣采用POS作為共識機制,ETH有從PoW(Proof-of-Work,工作量證明機制)轉(zhuǎn)變?yōu)镻oS的計劃和準(zhǔn)備。
如何避免pos挖礦的風(fēng)險?
Pos挖礦仍然需要完善和改進(jìn),這就導(dǎo)致了pos挖礦的高風(fēng)險。有效控制pos挖礦中的作惡行為必須滿足2/3以上的節(jié)點是誠實的大前提。一旦選舉被操縱,或者所選節(jié)點被"黑化",pos挖礦的收益將大大減少,風(fēng)險和不確定性也會很大。
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