自2015年以太坊主网上线以来,以太坊经历了大大小小几次迭代更新,目前以太坊已经经历了四个规划阶段(Frontier前沿、Homestead家园、Metropolis大都会、Serenity宁静)中的前三个阶段,以太坊即将迎来最终的阶段-Serenity宁静,并将在以太坊信标链和原链合并后由POW工作量共识机制转换为POS权益证明共识机制。对于以太坊来说,以太坊承载了千亿美金规模的权益,对于以太坊的核心开发者而言以太坊的升级是一个大难题,稍有不慎可能就会对以太坊造成难以挽回的损失,所以以太坊2.0的升级显得十分缓慢。

以太坊2.0的升级对以太坊真的会是利好吗?以太坊2.0升级会顺利吗?现在入场以太坊Mining合适吗?

不一定,以太坊2.0升级不仅仅是技术上的难题,其他许多因素都会成为以太坊2.0升级中的不确定性因素。

本文将从以下几个结论去探讨:

一、现在如何参与以太坊Mining合适?未来POW Miner该何去何从?

(一)POS权益证明和POW工作量证明下Mining的优缺点

POW工作量证明共识机制

简单来说就是通过Miners不断穷举一个Nonce(随机数)来争取区块的记账权。

POS权益证明机制

简单来说就是以质押者的质押量权重来争取区块的记账权。

(二)POW机制Mining和POS机制Mining现在入场合适吗?

POW工作量证明机制收益

以太坊POW机制下的第一大受益人是Miners以及Miner背后的Mining设备生产商,每年可以产出1130万个ETH也就是135.6亿的收益(按2022年6月16日1200美金/ETH算),由于算力的不停增长,显卡等Mining设备的需求大幅度增长,间接利好了GPU芯片公司英伟达和AMD,使得这两家生产商市值在2021年新增4450亿美金,但随着加密市场进入熊市,以太坊价格不断下跌,截止至2022年7月12日全网算力为904.59TH/S。

以太坊2.0矿工的出路(以太坊2.0大变革)(1)

数据来源:2MINERS.COM

随着ETH价格的低迷,Mining收益也产生了比较大的波动,从每1M算力0.282USD/天的ATH到现在每1M算力仅0.017USD/天,目前GPU显卡价格按一个3060Ti 以市场价3800元,算力61M以及0.5元一度电计算,静态回本周期长达近800天,看起来不是一个好的入场时机。

以太坊2.0矿工的出路(以太坊2.0大变革)(2)

数据来源:BitlnfoCharts

POS权益证明机制收益

POS权益证明机制实施后,Miner无需通过花费大量资金购买硬件从而提高算力来获取更多收益,而是转变为质押更多的ETH来获取更高的收益,以太坊2.0有一条质押收益率曲线,随着质押的ETH数量下降,回报率就会增长,随着质押的ETH数量增长,回报率就会降低,截止至2022年7月12日,质押ETH的回报率为年化4.2%左右。

以太坊2.0矿工的出路(以太坊2.0大变革)(3)

以太坊2.0矿工的出路(以太坊2.0大变革)(4)

数据来源:ethereum.org

目前有四种POS质押方式可选:

单独质押:需32个ETH以及一台专业计算机。

优点:可获取全额奖励,完全自己控制;

缺点:需保持不断网断电,不然会有比较小的不活动惩罚。

服务商质押:无需设备,需32个ETH。

优点:可无需花费设备成本,无需维护设备;

缺点:无法获取全额奖励,需支付节点费用,存在一定信任风险。

集合质押:无需设备,任意资金。

优点:资金门槛低,可随时退出流动性;

缺点:无法获取全额奖励,第三方平台信任风险,智能合约执行风险。

中心化交易所:无需钱包,任意资金。

优点:方便快捷,资金门槛低;

缺点:交易所存在一定风险,验证者过于集中威胁网络。

从以上对比中可以看出当前对于想参与以太坊Mining的人来说,现在选择参与POW机制的Mining成本过高且收益过低回本周期过长,似乎是一个不明智的选择,选择POS机制似乎是参与以太坊Mining的最佳选择,成本取决于购买ETH的价格区间,而收益相对稳定也无能源消耗成本。

(三)转变POS机制后Miners何去何从?

由于POS机制的转换,大量POW的Mining节点将无法参与以太坊的Mining,以太坊的活跃节点数预计将大幅下降,这会导致大量的POW Miner的算力迁移到别处比如像ETC这样的POW机制的Token或者其他web3协议,但由于以太坊POW Miners的算力过于庞大很难有生态可以承载巨大的算力,并且算力的迁移也会导致被迁移的生态的Mining收益降低,这也导致了大量Miner需要抛售手上的Mining设备来弥补成本,市场上将出现了大量的二手显卡,一卡难求的场景可能将不复存在。

目前以太坊Mining设备主要分为两种:ASIC 和 GPU。ASIC(专用集成电路)是为特定目的而设计的计算机硬件,以太坊 ASIC Mining设备中编写了适用于以太坊的哈希算法。以显卡为主的GPU Mining设备可以解决复杂的 PoW 计算,也可以用于更通用的应用程序。

以太坊ASIC Mining设备的问题在于只能用作与ETH的Mining而不能用于其他算法的Mining,以太坊经典(ETC)是唯一可以用以太坊ASIC Mining的POW项目,因为以太坊经典的POW算法和以太坊是兼容的,目前ETC的Mining收益在同等条件下已经低于ETH,每1M算力仅0.0116USD/天,静态回本周期达到约1000天以上,如果大量Miner涌向ETC造成算力暴增收益下降,那么ETC的Mining利润将变得无利可图,ASIC Mining设备可能会毫无价值。

以太坊2.0矿工的出路(以太坊2.0大变革)(5)

对于GPU Mining设备来说,以太坊合并之后有了多种选择的方案。

挖掘其他POW机制Token

根据Messari的研究,当前其他GPU Mining设备可Mining的POW Token项目中除以太坊外其他可开采Token总价值仅为总可开采利润的的3%,以太坊庞大的算力无法在其他POW Token中被吸纳,这仅仅是一个少数人可以选择的方案。

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数据来源:Messari

转型扩展业务

对大型Miner创新的Mining公司来说,扩展新的业务范围或许是一个很好的选择,Hut 8 是北美最大的专注于创新的数字资产Miner之一,看好比特币、区块链、Web3.0 并弥合新兴和传统的高性能计算世界,并大量投资了高性能GPU显卡Mining设备,这使得他们可以将GPU显卡用于其他高性能算力业务。

2022 年 1 月 31 日Hut 8宣布完成对TeraGo数据中心业务的收购,通过此次收购Hut 8改变了他们的业务结构,创建了第一个混合数据中心模式,同时服务于传统高性能计算(Web2)和Web3以及新兴的数字资产计算部门,在以太坊合并后,转型后的传统高性能算力业务以及Web3基础设施相关的Web3算力服务将会是大Miner的新收入来源机会,但很明显这个选择需要Miner有顶级的资源以及很大的规模,并不是一般Miner可以选择的路。

以太坊2.0矿工的出路(以太坊2.0大变革)(7)

为Web3协议提供算力

Miner可以将GPU算力转向为少数的web3协议提供算力如:Render Network、Livepeer Network、Akash Network等。

Render Network是基于GPU的高性能分布式渲染网络,用户可以消耗RNDR的GPU算力以更快的速度和更低的成本渲染图像,同时Miner也可以提供自己的GPU为Render Network提供渲染算力赚取激励。

Livepeer Network是建立在以太坊区块链上的去中心化视频转码网络, Livepeer 提供了开发人员可以在其上构建应用程序的后端视频转码和分发基础设施,Miner可以提供GPU算力在Livepeer网络上运行一个节点,该节点可以通过为视频转码收取费用赚取区块激励。

Akash Network是全球首个去中心化的开源云平台,为区块链和机器学习/人工智能等高增长行业加速部署、规模、效率和性价比,Akash Network被称为“云计算的Airbnb”,提供快速、高效、低成本的应用部署解决方案。利用Akash平台的开发人员可以以比中心化提供商(如亚马逊网络服务、谷歌云和Microsoft Azure)低三倍的成本访问云计算。Akash Network运用容器化和开源技术,利用840万个全球数据中心85%的未被充分利用的云计算能力,使任何人都可以购买和销售云计算,Miner可以使用GPU Mining设备来为Akash Network提供云算力来赚取区块激励。

出售Mining设备换取ETH并质押POS或持有现金用在其他用途

Miner用出售Mining设备获取的资金换取ETH进行质押成为POS验证者节点来获取区块激励或者以MEV (Miner可提取价值)的形式获取额外收入,这需要验证者质押至少32个ETH,区块激励的收益率将会随着ETH质押量以及网络活动的变化而发生改变,对于未满32个ETH或者不愿意承担节点运营风险的Miners可以通过联合质押或者服务商质押获取收益,对于大部分Miner来说,即便POS质押收益没有POW高,但这是一个可以长期可持续利润的选择。

由于以太坊POW承载着巨量的算力,其他生态几乎承载不下如此庞大的算力,因此不是每一位POW Miner都可以找到算力转移且有利可图的方案,所以大量Miner可能都会选择出售Mining设备来弥补投入的成本。

二.以太坊2.0升级还面临着哪些潜在风险?

(一)“寡头治理”的以太坊?

以太坊作为Web3中最庞大的公链生态之一,治理一直是人们比较关注的一个方面,在以太坊中参与治理的人群主要分为。

用户:持有ETH并使用以太坊应用程序的终端用户、交易平台、在以太坊之上构建应用程序的开发人员。

Miner:运行服务器节点以验证交易并保护网络(从而获得ETH)的个人或企业实体。

以太坊核心开发人员:为节点软件做出贡献并参加各种技术论坛的开发人员和研究人员。

参与人群中的任何一位都可以在Github上提交一个名为以太坊改进建议(EIP)的提议,但是提出提议并不难,难在如何让大家觉得提议合理并获得支持,并且EIP被提交后,它将经历一个技术审查、研究和讨论的生命周期。

从提案流程中可以看出要实施落地一个提案的效率十分低,并且以太坊核心开发人员占据了绝对的决策权,这反映出以太坊治理的一些问题。

治理机制趋向寡头政治:以太坊目前都是通过链下社群达成共识,提案必须通过社区同意才能进行,但提案过程一般都是由核心开发者提出讨论,并由众多节点运营商决定是否实施,而ETH持有者只有在链下表达意见的权力而无实际表决的权力。相比链上治理,民主基础有一定的不足,并且V神的个人影响力过于强大,一个人对整个以太坊社区都有着决定性的影响。

治理架构过于狭窄:目前 EIP 提案大部分由核心开发者及基金会提出,内容主要包含技术的升级及补缺。随着以太坊逐渐成熟,合规、二级市场、去中心化金融生态或是用户体验等等议题都需要被放在提案中讨论,并不单纯只是技术层面,且技术升级为开发者擅长的领域,普通参与者参与治理的门槛过高。

从治理框架上来看,以太坊的治理完全依赖于以太坊的核心开发人员以及Miner,似乎对普通用户来说参与治理是一件门槛极高的事情。目前在以太坊2.0的升级提案中并没有提及到根据治理结构的任何改动,在以太坊2.0升级之后以太坊可能仍然持续着这种中心化的治理结构,在这种治理结构下,如果以太坊基金会内部出现了矛盾或者是V神的影响力以及公信力出现了严重的问题,以太坊可能就会进入治理混乱的状态,这对于以太坊整体的生态而言是一个比较大的风险,以太坊基金会和V神可能需要在治理结构上考虑如何优化。

(二)在以太坊2.0升级后,安全性的提升也可以从POW和POS的作恶成本上体现出来。

POW机制下的作恶成本

POW工作量证明机制简单来说就是通过算力来决定出块权,安全性来自于算力的分散,在理论上,如果掌握了50%以上的算力,就拥有了获得记账权的绝对优势,可以更快地生成区块,也拥有了篡改区块链数据的权利。如果要在POW机制下作恶的话,需要满足的条件为拥有全网总算力的50%以上即可发动“51%攻击”来篡改区块链的数据。那么,如果想要发起“51%攻击”的话,首先需要拥有比其他Miner更强的算力,这需要花费大量的资金去购买设备以及支付大量的电费。其次,全网的算力分配在区块链网络上都是完全透明的,所有人都可以看见头部的算力分配分别是多少,当有人尝试大量购买Mining设备提高算力直到超过51%时,其他Miners都会有所察觉,并且其他Miner会为了防止算力过于集中而同样添加算力去竞争,这使得要使算力提高到51%以上变得成本及其高昂且极其困难。并且从经济角度看,发动“51%攻击”的成本过大且利润过小不如老老实实Mining,值不值得发动“51%攻击”也是一个问题。

POS机制下的作恶成本

POS权益证明机制简单来说就是根据质押的ETH量来提高获得出块权的概率权重,安全性来自于质押的分散。在POS权益证明机制下,要想发动攻击需要质押总质押量51%以上的ETH,攻击成本要远远高于POW机制。并且POS机制拥有罚没机制,如果验证者作恶,那么作恶者的质押ETH将会被罚没,在POW机制中为了作恶而购买的Mining设备至少还有剩余价值,而在POS机制中一旦被罚没则是无法挽回的巨大损失。并且POS机制下发动攻击的必要性同样也存在争议(什么样的收益值得冒着损失全部本金的风险),在安全性上来说POS机制是优于POW机制的。

(三)虽然安全性得到了提升,但以太坊2.0可能面临着更严重的中心化问题

以太坊2.0升级前POW机制下的中心化问题

随着以太坊的生态越来越庞大,使用的人越来越多,算力的全网增长也是居高不下,在POW工作量证明机制下,算力低的Miner参与Mining后获取区块激励的几率十分小,所以小Miner加入Pool(Pool是一个集合大大小小Miner的算力集合池)是一个主流选择,集中了大量算力的Pool,Mining到区块的概率大大提升,然后把得到的奖励按照一定分配方式分给Miner,但随着Pool的不断扩张,当前的以太坊算力开始出现了中心化趋势,大量算力被集中在头部的几个Pool中,根据以太坊区块链浏览器Etherscan数据显示,前三名Pool算力占比分别为Ethermine (28.2340%)、F2Pool Old (13.2992%)、Hiveon Pool (10.4076%),算力的过于集中严重威胁到了以太坊整体的安全,这是以太坊基金会最担心的情况,前三名Pool算力加在一起已经超过了51%,假设前三名Pool联合起来发动”51%攻击”的话完全是可以实现的,对于V神和以太坊基金会来说,Miner群体的快速增长使得Miner联盟已经可以威胁到整个以太坊网络的安全,这是一件让V神和以太坊基金会忌惮并且不能容许的事情。

以太坊2.0矿工的出路(以太坊2.0大变革)(8)

来源于etherscan

以太坊2.0升级后POS机制面临的中心化问题

由于POS机制是由质押的ETH量来决定出块权的权重,这意味着以太坊的中心化问题从算力的过于集中转变为了质押ETH的过于集中,这对于持有ETH的大户来说是绝对优势,同时POS质押协议的存在也是一个导致中心化更严重的问题,像Lido这种流动性质押协议以及其他联合质押服务商的存在,许多不满32ETH或者不想承担节点运营风险的Miners会选择参与这种联合质押,这会导致ETH过度的集中在某一个协议或者服务商上。

目前以太坊的质押分布图显示:Lido协议上已经质押了总质押量的31.72%,作为第二名的Coinbase上也存在了总质押量的14.52%,中心化已经十分明显,并且从POS的特性上来看,可能会导致富的越来越富的情况出现,大户的筹码会不断的增加使得散户的筹码分散微不足道,而且以太坊基金会持有大量的ETH有着绝对的筹码优势,以太坊2.0升级之后面临的中心化问题会越来越严重。但同时POS机制安全性在数学层面从作恶成本的角度看是远远高于POW机制的,更高安全性和更中心化的趋势组合起来似乎看起来显得比较矛盾,这也一直是人们对于以太坊2.0长期争议的热点。

以太坊2.0矿工的出路(以太坊2.0大变革)(9)

数据来源于beaconcha.in

(四)以太坊2.0升级后,当出现极端行情时以太坊是否会出现连环踩踏式死亡螺旋下跌?

什么是死亡螺旋?

以太坊2.0对共识机制的改变会不会对以太坊有潜在死亡螺旋的风险?在探讨这个答案之前先要了解什么是死亡螺旋:简单来说就是陷入恶性循环导致一系列踩踏连环反应导致崩盘。

就像LUNA崩盘的时候那样 ,LUNA的机制是1美元的LUNA可以铸造1美元的UST, 智能合约规定无法篡改,通过套利来维持UST的稳定币价值,当Terra出现流动性问题时,UST脱钩,大量的人用低于1美元的价格购买UST铸造LUNA进行套利,越来越多的LUNA被铸造,但是由于大量人卖出LUNA导致Terra链上稳定币的流动性迅速枯竭,大量人开始使用跨链桥转移资产导致了链上拥堵,使得人们无法通过套利来扳平差价,恐慌情绪开始蔓延,死亡螺旋正式开始,越来越多的UST持有者开始把贬值的UST铸造成1美元的LUNA抛售,LUNA开始了恶性通胀,LUNA被大量抛售,由于UST一直脱钩,UST持有者持续铸造LUNA,LUNA持续通胀,只要UST不回归1美元LUNA将一直被铸造,但是流动性枯竭导致UST无法回归1美元,LUNA的价格刹不住车的暴跌,直到Terra区块链停止出块才得到缓解,LUNA的死亡螺旋是由于经济模型设计的缺陷和流动性问题再加上恐慌情绪踩踏导致的。

ETH2.0会不会出现死亡螺旋?

从以太坊经济模型上看,POW机制下ETH是通过算力Mining,ETH的消耗则是通过支付GAS费完成链上操作来实现,在POS后ETH的获取则是变成了质押ETH的激励,相比于POW机制,POS机制的通胀更低了,从POW的4.3%左右下降到了0.22%左右,在以太坊的性能增强和成本降低后,以太坊的需求会上涨也同样刺激了销毁量,经济模型机制上看并不存在跟LUNA那样和其他任何Token绑定的销毁铸造机制,以太坊并不存在导致死亡螺旋的设计缺陷。

当以太坊剧烈波动时,质押ETH的人纷纷取出质押的ETH并抛售会不会导致ETH出现死亡螺旋式下跌?从质押机制上看,以太坊在“上海升级”前,所有质押者无法取出已经质押的ETH;在以太坊“上海升级”后,提款功能开放,质押者将可以自由取出质押ETH。那么当以太坊出现剧烈波动的情况下,质押者会不会纷纷取出质押并抛售呢?

从投资者心理角度出发,当市场发生剧烈波动时,通常恐慌抛售割肉的都是散户,而大户通常会在低点买入高点卖出,那么即使是以太坊出现了剧烈波动,取出质押并抛售的状况虽然会出现,但并不会导致所谓的死亡螺旋。

首先以太坊质押的收益会随着总质押量的波动而波动,对于质押的以太坊坚定持有者来说,质押量的减少反而增加了他们的收益率,所以即便以太坊出现了剧烈波动,对于以太坊来说也只是出现短暂的抛压而已,不足以造成连续踩踏,而对于以太坊的坚定持有者来说可以低价购买到便宜筹码对他们来说再好不过了,并且质押量的减少导致的收益率上涨会吸引更多的质押,这对于以太坊来说可能只是一个不断洗牌的过程而不会是死亡螺旋下跌。

那么什么情况下以太坊会出现大家都抛售导致以太坊死亡螺旋不断下跌的情况呢?我想可能只会是以太坊出现非常严重的问题导致整个生态崩塌的情况下了,这种可能目前看来是微乎其微的。

(五)既然死亡螺旋发生概率微乎其微,那么以太坊2.0会不会因为和Miners发生分歧而出现硬分叉?

在探讨以太坊2.0会不会出现硬分叉之前,先解释一下什么是硬分叉和软分叉,这两者有什么区别。

当区块链发生严重意见分歧的时候,就有可能会引发分叉,除了意见分歧外,某些协议的添加、升级,也可能需要通过分叉实现。

硬分叉:硬分叉定义为区块链发生永久性分歧,在新共识规则发布后,部分没有升级的节点无法验证已经升级的节点生产的区块,通常硬分叉就会发生,当硬分叉发生之后,就会产生在某一区块之前账本相同的两条区块链。

最典型的案例就是来自于以太坊的硬分叉-以太坊经典(Ethereum Classic):The DAO则是区块链公司Slock.it发起的一个众筹项目,2016年4月30 日,The DAO项目开始众筹,项目Token DAO,众筹时间为期28天。The DAO项目总共筹到了超过1200万个以太坊,几乎占到了当时以太坊数量的14%,当时价值超过1.5亿美金,参与众筹的人数超过11000人。可是The DAO的代码却有一个重大漏洞,使得攻击者可以从去中心化组织中窃取ETH,于是黑客发起了攻击,恶意窃取了大约价值5000万美元的ETH,这对于当时的以太坊是一个很大的打击,于是在经过社区一系列激烈的讨论后,以太坊创始人Vitalik Buterin决定启动硬分叉回滚来挽回以太坊受到的损失,但有一部分人坚守区块链不可篡改的原则拒绝升级,导致以太坊分裂成了以太坊经典(Ethereum Classic)以及现在的以太坊(Ethereum)。

软分叉:软分叉相对于硬分叉更加柔和,当新共识规则发布后,没有升级的节点会因为不知道新共识规则而生产不合法的区块,就会产生临时性分叉,新旧节点并存。但是不会影响整个系统的稳定性和有效性,旧节点可以兼容新节点,但是新节点无法兼容旧节点,二者会并存在链上直到同步升级完成,软分叉并不会导致出现两条区块链的情况。

以太坊2.0矿工的出路(以太坊2.0大变革)(10)

以太坊2.0会不会出现硬分叉呢?我想答案是存在硬分叉的可能,以太坊的升级提案虽然主要由以太坊核心开发人员提出并进行决策,但是执行层面还得是由Miner进行执行,由于以太坊2.0的升级完全损害了Miners的利益引发了Miners强烈的不满,大多数Miner在合并后只能选择抛售Mining设备以及另寻他处,所以以太坊很可能面临来自于Miner的阻力,Miners联合起来报复性抛售或者发动硬分叉的事件还是有几率发生的。

总结

POS权益证明机制相比于POW工作量证明机制虽然收益降低了,但更加环保,相对中心化,通胀更少,具有更高的安全性以及更高的TPS。虽然理想中POS权益证明机制会使得以太坊的生态变得更加可持续化发展,但由于它并没有经过时间的考验并不成熟,真正落地后充满了未知数。

POS权益证明机制让最大受益者从Miner群体以及最大收益者转移至以太坊基金会以及POS质押者等,这引起了以Miner为首的利益相关者不满,Miners面临着去处的问题,虽然少部分算力可以迁移至其他生态,但是大部分Miner可能只能选择抛售Mining设备换取ETH质押成为节点或者其他用途,这对大多数Miner都是利益上的损失,这使得以太坊2.0升级的路程中有可能会遇到一些报复行为比如集体抛售、硬分叉等。

从其他几个角度来探讨以太坊2.0的变化的话,在治理结构上,以太坊的决策权基本掌握在以太坊基金会以及核心开发人员手中,并且V神个人的影响力过大,治理提案范畴过于狭隘,这导致了以太坊的治理寡头化。在潜在的风险上,以太坊出现死亡螺旋的概率微乎其微,但是更具威胁的风险其实是来自于越来越明显的中心化趋势,尤其是在实施POS权益证明机制之后,集合质押的形式使得像Lido这样的质押协议会非常集中的质押ETH导致严重的中心化,但从以太坊2.0的特性中可以看见以太坊2.0拥有比POW工作量证明下更高的安全性以及极高的作恶成本代价,但当高安全性和更中心化的趋势这两个特性结合起来看这两者似乎是比较矛盾的,这也是长久以来大家不断争论的议点。

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