“挖矿”这个词,很多人是通过比特币认识的,人们普遍认为,以太坊作为一种重要的加密货币,其运作方式也离不开“挖矿”,如果你现在还用“挖矿”来形容以太坊的共识机制,那就有些过时了,自2022年9月“合并”(The Merge)升级以来,以太坊已经彻底告别了基于工作量证明(PoW)的“挖矿”时代,转而采用了更为高效、环保的权益证明(PoS)机制,新的以太坊到底是如何“运作”或者说“验证”交易并维护网络安全的呢?本文将为你详细拆解。
从“挖矿”到“验证”:以太坊的范式转移
要理解新的以太坊如何运作,首先需要明白它为什么要放弃“挖矿”。
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旧时代的“挖矿”(PoW - Proof of Work): 在PoW时代,以太坊的“矿工”们利用强大的计算机(通常是GPU)竞争解决复杂的数学难题,第一个解决难题的矿工获得打包交易区块的权利,并获得一定数量的以太币作为奖励,这个过程就像“挖矿”一样,需要消耗大量的电力和计算资源,因此被称为“挖矿”,但PoW的弊端也很明显:能耗巨大、交易确认速度相对较慢、中心化风险(矿池算力集中)。
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新时代的“验证”(PoS - Proof of Stake): 为了解决PoW的问题,以太坊社区经过多年努力,成功升级到PoS机制,在PoS中,不再需要“矿工”和“挖矿”,取而代之的是“验证者”(Validator),验证者的核心职责不是“计算”,而是“质押”(Stake)——即锁定一定数量的以太币作为保证金,然后参与网络共识,验证交易并创建新的区块。
成为以太坊的“验证者”:门槛与责任
如果你想成为以太坊网络的一个验证者,需要满足以下基本条件:
- 质押ETH: 这是核心门槛,你需要质押至少32个ETH(约合数万美元,具体金额随ETH价格波动)到以太坊的信标链(Beacon Chain)中,这32个ETH将被“锁定”,在你履行验证者职责期间无法自由支配。
- 硬件要求降低: 相较于PoW时代动辄需要高端GPU的矿机,PoS验证者的硬件要求大大降低,一台普通的电脑(稳定的网络连接和一定的存储空间)即可运行验证者客户端。
- 运行客户端软件: 需要在你的电脑上安装并运行符合以太坊规范的验证者客户端软件(如Lodestar, Prysm, Lodestar等)。
成为验证者后,你将承担以下责任:
- 提议区块(Proposing Blocks): 验证者会被随机选择来创建新的区块,当你被选中时,你需要从内存池(mempool,待确认的交易集合)中收集交易,打包成一个区块,并将其广播到网络。
- 投票(Attesting): 对于其他验证者提议的区块,你需要对其有效性进行投票,如果大多数验证者都同意某个区块,那么这个区块就被确认并添加到区块链上,这个过程需要验证者在每个 epoch(约6.4分钟)内完成。
如何“获利”:验证者的奖励与风险
验证者通过参与共识过程获得奖励,这些奖励主要来自:
- 区块奖励: 成功提议区块的验证者会获得一定数量的ETH奖励。
- attest奖励:
