POS挖矿在Ethereum 2网络上是如何运作的。Altair硬分叉后的同步委员会和轻型客户端。
- 说明
- 创建时间: 2021年11月16日 04:08, 星期二
自2009年比特币出现以来，处理器、asics和显卡上的经典POW挖矿一直存在。POS挖矿也从2012年开始出现（PPCoin加密货币），但以太坊备受瞩目的向POS挖矿的过渡将与我们所理解的POS挖矿没有什么关系。以太坊2的POS挖矿不仅仅是在钱包或节点上存储一定数量的加密货币，而且还要进行必要的计算，以维持网络的工作秩序，保护其免受黑客攻击。换句话说，以太坊网络中的POS挖矿将是一种POS和POW挖矿的共生体，这里将不存在网络哈斯勒特的概念，也就是说，不需要不断增加设备的容量来与其他矿工竞争。黑客保护现在将不是基于获得51%哈希容量的难度，而是基于运行51%的节点数量，每个节点的平衡为32ETH。因此，你的硬件功率是次要的，你只需要提供一个最低水平的性能，进一步增加容量将没有任何影响。截至目前，ETH2网络包含250.480个验证器，或8.239.286个ETH，这意味着51%的验证器需要被控制，这意味着要攻击ETH2网络，你需要125.000个验证器，或400万20万ETH（按当前汇率计算为170亿美金）。这是一个很大的数字。但是，即使有人想执行这样的计划，51%的验证者也是不够的，因为ETH2网络中存在所谓的委员会。
委员会是一组随机选择的验证者，确认区块进入区块链；委员会每32个槽被洗牌 - 这被称为一个纪元。
每个委员会可以有至少128个验证者。随着网络中验证者数量的增加，每个委员会的验证者数量也在增加。
一个槽是一个时间间隔，在这个时间间隔内，区块被检查是否有效以写入区块链，槽可以是空的。换句话说，一个槽就是通常意义上的POW挖矿的一个区块。
为了入侵Ethereum 2网络，一个委员会中的所有验证者必须属于同一个所有者，这是不可行的，即使有51%的验证者可以入侵，因为验证者完全是随机选择进入委员会的。此外，对每个验证人都有一个检查，以确保它符合某些条件，这使得攻击网络更加困难。如果验证者不符合某些要求，就会被排除在工作之外并被罚款，而发现并将违规者排除在网络之外的验证者会因此获得奖金。
所以，事实证明，对ETH2网络的51%攻击是无法实现的。
ETH2网络中POS机挖矿的奖励包括几个部分：验证（发现）区块，检查委员会中的插槽。
Altair硬分叉后ETH2网络中的奖励分配情况
在ETH网络中发现（验证）一个区块或提供一个插槽（建议）的奖励是所有支付的8/64。但由于槽位的数量在时间上是固定的，而且支付只给一个验证者，所以关闭一个槽位的成本不会因为网络中验证者的数量而改变。改变了每个验证人寻找槽位的时间间隔--随着验证人数量的减少而增加或减少。每个关闭的插槽的报酬约为0.02ETH。
所有剩余的付款用于参与委员会，参与者越多，对每个验证人的付款越少。但与支付名额不同的是，对所有验证人来说，参与委员会的支付在每个纪元都会发生。到目前为止，每个验证者在ETH2网络中的每个纪元都会收到0.00002ETH。
值得注意的是，验证者只有在服务器上安装了当前版本的软件时才会得到报酬，而且服务器本身也会24小时开放。否则（装有ETH2节点的服务器没有安装或处于离线状态）验证者将不会赚钱，但会损失同样的钱。
被称为Beacon chain的Ethereum 2加密货币网络，未来将取代目前的Ethereum POW网络，最近经历了其第一个Altair硬分叉。其中的主要创新是对轻型客户端的支持，也就是说，现在即使在最普通的智能手机或树莓派这样的低功率电脑上也可以启动以太坊2。以太坊加密货币的网络在过渡到POS机时有最大的分布，也就是说，在没有中间商的情况下，成为广泛的用户。
让我们提醒一下，要想让Ethereum Validator 2完全工作，至少要有一台4核电脑，8Gb的内存和500GB的SSD。对于一个成熟的ETH2节点来说，这样严重的要求可以解释为有必要同时为ETH1网络和ETH2网络运行一个节点。而为了存储POW网络和POS网络的区块链，对SSD的大小要求也会不断提高。6年来，POW网络的区块链已经增长到312Gb，ETH2的区块链在不到一年的时间里已经需要大约50Gb。
上面的SSD尺寸要求并不是针对全功能的节点，因为还有一些存档节点在任何时候都会存储区块链的全部状态，ETH1需要9Tb以上，ETH2需要1TB以上。这种节点通常运行成熟的加密货币区块链分析服务，如Etherscan.com。
但是，即使你想拥有最小可能的节点进行POS挖矿，你也需要每月支付约50美元的VPS服务器维护费用，或者在家里保持服务器100%的正常运行时间，因为每空闲一分钟，你就会支付罚款，也就是说，你会因为没有在 "工作场所 "的验证器而损失金钱。
除了低硬件要求，轻量级ETH2客户端对互联网连接的要求也很低，因为2天的运行流量只有25KB。一个成熟的ETH2节点需要1.5-2Mbit/s的持续互联网连接。
为了使轻客户端能够在Beacon链网络中与Altair硬分叉一起工作，ETH2网络中出现了一个同步委员会，开始接管轻客户端的部分功能。在Altair硬分叉之前，所有委员会都是平等的。
与普通委员会一样，同步委员会，验证者每256个纪元或每27小时随机招募一次。同步委员会有固定的512个验证人，所以每个名额的奖励不会像普通委员会那样随着验证人数量的增加而减少。而今天，在同步委员会工作的报酬是在普通委员会工作的18倍（每个时段0.00036ETH对0.00002ETH），而且随着验证人数量的增加，这个差距会越来越大。
向参加同步委员会的审定者支付费用
需要注意的是，如果一个验证者被分配到同步委员会时不在网络上，它将收到同样的18倍的正常惩罚。
你可以在Github上阅读更多关于轻客户端如何在Beacon链网络中工作的信息。
结语。我们只考虑了POS机挖矿在Ethereum 2网络中的一小部分工作原理，从字面上看只有主要的几点，这样你就可以理解显卡上的Ethereum挖矿与POS机挖矿有什么不同。我们也没有谈及分片，以及ETH1和ETH2两条链将如何合并成一条区块链。这条路还有很多风险，包括技术和政治、法律和社会方面的风险，但有一点现在已经很清楚了，以太坊加密货币的新POS共识满足了当前加密货币社区的几个要求--它是网络的可扩展性、环境友好性和可访问性。对于以太坊的现状，不能说什么，它显然不能应付网络目前的负载，这一点从天然气的高价格中可以看出。这不允许小预算（少于1000美元）的加密爱好者使用智能合约，因为使用智能合约的佣金可能是100美元或更多。随着以太坊向POS机的过渡和较低的天然气价格，以及POW挖矿对生态环境的负荷减少，以太坊将剥夺其他类似的带有智能合约的加密货币（TRON、Binance智能链、Solana）的优势，这些货币现在主要是因为佣金明显较低而被使用，这可能给以太坊加密货币达到世界头号加密货币的称号带来新的动力。