權益證明很快就在我們家門口——自2015 年推出以來，以太坊(ETH) 網絡的共識由工作量證明機制確保。然而，網絡一上線，以太坊開發者就表達了他們希望將共識模式從工作量證明轉變為權益證明的願望。隨著這一重大轉變的臨近，讓我們來看看即將到來的變化以及這些變化中固有的權衡。
以太坊和對可擴展性的追求
與許多其他區塊鏈一樣，以太坊網絡面臨著重大的可擴展性問題。就目前而言，網絡無法處理網絡上發生的越來越多的交易。為了克服這個問題，開發人員設計了一系列更新，旨在顯著提高網絡性能。
合併：向權益證明的過渡
在這些更新中，我們發現了期待已久的從工作量證明到權益證明的過渡。事實上，正如我們在介紹中看到的那樣，自2015 年網絡推出以來，開發人員就一直在考慮這種轉變。
然而，鑑於其實施的複雜性，這一過渡多年來一再被推遲。最後，這將採取名為“The Merge”的更新形式，旨在將信標鏈權益證明中的共識層與以太坊的執行層（即現有去中心化應用程序的生態系統）聯繫起來。
目前，沒有正式推出The Merge 的日期。儘管如此，開發人員希望在2022 年下半年部署這個。
讓我們同樣注意一個重要的點：合併不會提高以太坊的性能。事實上，向權益證明的過渡對網絡的可擴展性幾乎沒有影響。但是，這將成為部署其他更新的基石，這將對性能產生影響。
分片：區塊鏈的多樣性
在區塊鏈的世界中，有兩種主要的方法可以提高網絡的性能：
垂直擴展，旨在增加網絡計算機的個體容量； 水平擴展，旨在通過增加組成網絡的計算機數量來增加網絡的容量。
因此，更新分片是一種水平縮放技術。在實踐中，這旨在將網絡分成許多稱為分片的子區塊鏈，正如CoinShares 報告所解釋的那樣：
“分片可以增加協議的總吞吐量，而不會增加處理它的單個計算機的計算需求。 換句話說，以太坊將能夠處理更多的信息，同時仍然期望能夠依賴相對隨意的用戶，通過普通消費計算機提供分佈式處理能力。 »
這些更新的權衡
顯然，像所有解決方案一樣，權益證明和分片涉及某些妥協。讓我們根據CoinShares 進行的分析，仔細看看這些權衡。
分片權衡
分片的主要權衡之一是在去中心化領域。實際上，水平可擴展性技術具有減少網絡去中心化的傾向。
事實上，去中心化區塊鏈的主要特徵之一在於網絡參與者可以重新驗證網絡上發生的所有交易。因此，參與者可以享受網絡而不必信任其他參與者。
正如我們所見，分片旨在將區塊鏈劃分為眾多其他區塊鏈。因此，驗證所有數據所需的功率和帶寬隨著分片數量的增加而急劇增加。
“結果是重新引入信任，因為現在無法驗證所有分片（或單個巨大區塊鏈）的所有用戶都必須信任其他用戶告訴他們分片上發生的事情的真相。其他分片（或巨大他們再也負擔不起自我驗證的區塊鏈）。 »
權益證明的妥協
信任的最小化
權益證明的引入意味著需要再次信任其他網絡參與者。
在工作量證明的情況下，礦工花費電力來保護網絡。簡而言之，這筆費用向其他參與者保證，礦工不會有惡意行為的經濟動機，因為他們會損失電力成本。
在權益證明的情況下，驗證者在權益中存入32 ETH。然而，質押取決於以太坊網絡內部的價值，不像電力是區塊鏈外部的價值。
“如果新用戶或老用戶在惡意行為者提供給他們的多個衝突區塊鏈之間做出選擇，這將是一個問題。 由於創建PoS區塊鏈不需要任何成本，否則可以由不誠實的參與者創建並在外部大量呈現有效的虛假歷史。 »
集權
權益證明網絡也在抗審查性上妥協。
對於基於工作量證明的區塊鏈，惡意行為者必須奪取網絡51% 的權力才能審查交易。在PoW 的情況下，礦工必須部署機器和電力來進行攻擊。
“在PoW 系統中，礦工需要消耗系統外部的資源，也需要外部資本（硬件）。 這可以在多數礦工不知道的情況下實現，這意味著有一種機制可以讓審查員失去其作為多數礦工的地位。 »
在權益證明的情況下，不存在通過與多數驗證者對抗的參與者的進入來恢復平衡。因此，當一個驗證者通過持有比其他人更多的ETH 來保持多數地位時，協議不可能將其驅逐。事實上，隨著時間的推移，它的股份只會增加並確立其多數地位。
此類攻擊的唯一解決方案在於社會共識。因此，社區應該同意部署一個旨在阻止攻擊者的硬分叉。
“這只是專責委員會中心化管理的另一種說法，根據定義，這與去中心化相反。 »
CoinShares 報告
結論
正如你將理解的，區塊鏈生態系統和區塊鏈的三難困境最終只是一個妥協的故事。
區塊鏈三難困境。
一方面，以太坊將在很大程度上提高性能，並通過提高可擴展性來解決部分三難困境。另一方面，這種改進將以犧牲安全性和去中心化為代價。
顯然，個人和網絡之間的風險傾向不同。這意味著權益證明限制可能會根據每個區塊鏈固有的各種參數而加劇或最小化。例如，要對以太坊進行審查攻擊，一個驗證者或一組驗證者必須擁有超過34% 的網絡。
目前，信標鏈擁有380,000 名驗證者，質押超過1200 萬個ETH。然後這些惡意用戶應該持有400 萬個ETH，即85 億美元。但是，一旦實施攻擊，ETH 的價格極有可能崩盤。這將導致攻擊者的無謂損失。
與往常一樣，要發生攻擊，其結果必須比實施攻擊的手段更有利潤。
此外，以太坊網絡的開發人員繼續致力於通過各種機制減少這些權衡。
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