以太坊從PoW轉為PoS，為何比特幣不能效仿？

發表於 2023-03-06 20:00 作者： 區塊鏈情報速遞pro

以太坊距離上海升級只剩下最後一個測試網（依序分別是 Zhengjiang、Sepolia 和最終的 Goerli），前兩個 Zhengjiang、Sepolia 兩個測試網已完成，而也在去年 9 月從工作量證明過渡到了權益證明，環境議題似乎已經不是以太坊所需要擔憂的，而市場市值第一的比特幣呢？
（前情提要：ETH提款再等！以太坊上海升級或延至4月，第二個測試網「Sepolia」於2/28升級）
（背景補充：以太坊基金會研究員：對以太坊「2023 關鍵生存問題」的反思）

去年，以太坊走向綠色環保路線。全球第二大最受歡迎的加密區塊鏈過渡到權益證明（POS），這是一個節能的框架，用於向區塊鏈添加新的交易區塊、NFT 和其他訊息。當以太坊在去年 9 月份完成升級，被稱之為 “ 合併 ” ，合併之後它將直接降低了 99% 能源消耗。與此同時，繼續發展的比特幣，消耗的能源相當於菲律賓整個國家的能源。

比特幣挖礦是一個計算密集型的過程，通過這個過程，新的比特幣被創造和計算，已經成為一個全球關注的問題。在中國於 2021 年年中打擊這一過程後，礦商們開始尋找世界上其他便宜能源，但不一定是環保能源。在哈薩克斯坦等地，礦工給嚴重依賴碳密集型燃煤發電站的電網帶來了壓力，導致了局部停電，並引發了內亂。在紐約州北部，礦工接管了關閉的工廠和空置的倉庫，當地人抱怨不斷上漲的能源賬單和數據中心風扇高頻的嗡嗡聲，並擔心採礦對環境造成的損害，美國目前擁有超過 38% 的比特幣挖礦業務。

一筆比特幣交易所耗費的能量，相當於一個美國家庭近一個月的能量。但它必須是這樣嗎？比特幣社群在歷史上一直激烈地抵制變革，但來自監管機構和對比特幣的巨大碳足跡感到厭煩的環保人士的壓力可能會迫使他們重新思考這一立場。

其他各種國家，包括哈薩克斯坦、伊朗和新加坡，也都對加密貨幣挖礦設置了限制。2023 年 4 月，歐洲議會將通過一項具有裏程碑意義的加密貨幣法案，稱為 “加密資產市場”（MiCA），該法案規定加密貨幣公司必須披露環境訊息，該法案預計將在 2024 年的某個時候生效。

這可能只是歐盟的開始：歐洲央行此前曾表示，它無法想象各國政府會禁止汽油動力汽車，轉而支持電動汽車，但對比特幣持續排放二氧化碳的做法不採取行動。追蹤加密貨幣能源使用的網站 Digiconomist 背後的數據科學家Alex de Vries告訴《麻省理工科技評論》：”歐洲議會的一些成員已經在想，為什麼比特幣沒有跟隨以太坊，”。

在美國，打擊比特幣浪費能源的努力也在不斷增加。11月，紐約成為第一個頒布臨時禁令的州，禁止在化石燃料工廠發放新的加密貨幣挖礦許可證，新法律還要求紐約州研究加密貨幣挖礦的影響，努力減少溫室氣體排放。

那麼，要怎麼做才能改變現狀呢？

工作證明(POW)與權益證明(POS)

加密貨幣沒有像銀行那樣的中央監護人來監督其公共帳本——區塊鏈上的每一筆交易數據都會共享在鏈上。相反，它們依靠共識機制來同意更新。

在比特幣所依賴的工作證明方法中，全球範圍內的電腦網路被稱為 “ 礦工 ”，他們消耗電力就是為了獲得比特幣獎勵，誰先計算出加密難題，誰就可以添加下一個區塊，並在這個過程中收集新的比特幣。獲得比特幣的機率和礦工的算力成正比（算力越多，得到獎勵機會就越大，也就是說，礦機越多，獲得比特幣獎勵的幾機率就越大）。因此全球出現大量的比特幣網路節點，他們爭先恐後的想得到比特幣的獎勵。

以太坊現在使用的權益證明證明方法，取消了工作證明的大規模能源消耗。質押驗證系統不使用礦工，而是使用大量的 “ 驗證者 ”。要成為一個驗證者，你必須存入或 “ 質押 ” 一定數量的代幣——32個以太坊，在以太坊的情況下。質押驗證系統讓驗證者有機會檢查新的交易區塊，並將它們添加到區塊鏈上，這樣他們就可以在其質押的代幣上獲得獎勵。你押的代幣越多，你被選中將下一個交易區塊添加到鏈上的幾率就越大。

這兩個系統都在努力實現相同的目標，一個系統（比特幣）使用了一個國家的電力，而另一個系統（以太坊）只需要參與者質押代幣。兩者在理論上都是去中心化的，但在實踐中不是。今天絕大多數的比特幣挖礦是由五個主要的礦池完成的；在權益證明（POS）中，擁有大多數代幣的人控制著區塊鏈。

以太坊面臨不同的壓力

比特幣只是一種加密貨幣。它有一組開發人員和一組礦工。但以太坊是一個用於去中心化應用程式的智能合約平台，有許多項目、加密貨幣、NFT 和 NFT 平台在其之上運行。

以太坊的創建者 Vitalik Buterin 一直希望以太坊使用權益證明。但是當 Buterin 意識到開發一個權益證明算法來實現一個有意義的去中心化系統是 “ 非常重要的 ”——他曾經寫道，以至於有些人說這是不可能的——他決定讓以太坊使用工作量證明，同時他逐漸解決這個問題，權益證明最終花了 7 年時間。

以太坊上的許多主要項目，包括加密貨幣交易所 Coinbase、穩定幣公司 Circle 和 Tether，以及 NFT 項目 Yuga Labs 和 OpenSea，都曾公開支持以太坊向權益證明的轉變。與工作證明相比，它有吸引人的優勢。除了更加環保的優勢外，網路交易費用也會降低。當以太坊最終遷移時，這些項目引領了方向。在以太坊基金會（幫助監督平台的非營利組織）按下紅色按鈕之前，這場戰鬥已經勝利。

以太坊礦工創建競爭鏈並保持工作量證明版本，始終存在風險。當前鏈上存在的所有智能合約、代幣和 NFT 將自動 “ 分叉 ” 或複製到原先的鏈上。但是，儘管有一些人努力來創建以太坊的競爭版本，但這些努力都沒有獲得關注，權益證明版本勝出。

存在政治問題

原則上，一小群人可以掌握控制權，將比特幣轉換為權益證明。由於它是一個開源項目，比特幣的發展依賴於社群做出的決定，理論上包括任何想要參與的人。但比特幣程式碼的更新實際上是由一個被稱為“維護者”的小型核心開發團隊控制的，他們的薪水是由一些有影響力的集團私人資助的，比如比特幣初創公司 Blockstream ; Coinbase 是美國最大的加密貨幣交易所;以及麻省理工學院媒體實驗室主持的研究項目“麻省理工學院數位貨幣計劃 ”。

這些維護者可以像以太坊那樣進行切換，但他們是一群保守的人。比特幣是最初的工作量證明加密貨幣。儘管比特幣的程式碼一直在進行調整和更新，但與 2009 年的最初願景相比，它幾乎沒有變化。

以太坊的競爭對手 Avalanche 的創辦人 Emin Gün Sirer 告訴《麻省理工科技評論》，在比特幣的純粹主義者中，有人擔心會發生根本性的變化。他說:“這種恐懼部分來自於不想承擔任何風險，部分來自於擔心這種變化可能最終會侵蝕對其他算法限制的信心。”這些限制還包括其他一些基本特徵，比如可以開採的最大比特幣數量，一開始被固定在 2100 萬枚。

巴西坎皮納斯州立大學的電腦科學教授 Jorge Stolfi 從比特幣早期就密切關注它，他向《麻省理工科技評論》解釋說：“ 將比特幣轉換為權益證明不存在技術障礙。”

但 Stolfi 表示，核心維護者無法獨自完成轉換。他們需要礦工的支持，目前礦工每天收集 900 個新比特幣(價值超過2000 萬美元)，加上他們開採的新區塊的交易費用。斯托爾菲說：“ 面對放棄這種商業模式的可能性，礦工們可能會試圖保留比特幣的工作量證明分支，並堅持認為他們是真正的比特幣，而權益證明分支只是另一個垃圾幣。”

斯托爾菲表示：“ 最終，新的權益證明分支機構和 “ 傳統 ” 工作量證明分支機構之間的鬥爭將由比特幣價格在兩種貨幣之間的分配方式決定，這完全取決於市場行銷。”

比特幣現金（BCH）：一個歷史的教訓

上一次有人試圖對比特幣做出重大改變的是比特幣現金，這是一項增加區塊大小的努力，以便比特幣可以擴展並成為更有用的實際貨幣。

自 2015 年以來，比特幣的一兆字節區塊已經被交易填滿了。網路正在變得擁擠，因此，交易需要更長的時間來處理，交易費用也在增加。一群開發者和礦工提出了一個簡單的解決方案：將交易區塊的大小提高到2或8兆字節，以便比特幣每秒可以處理更多交易。

但這說起來容易做起來難。正如《區塊鏈的 51% 攻擊》的作者大衛-傑拉德所寫的：

即使這個簡單的建議也導致了社群分裂，程式碼分叉，報覆性的 DDOS 攻擊，死亡威脅，中國礦工和美國核心程式員之間的分裂，以及其他證據表明這個問題和比特幣協議中的其他問題永遠無法通過共識過程解決。

2017 年 8 月，比特幣現金作為比特幣軟體的分支推出。但大多數礦工和開發者堅持使用傳統的比特幣區塊鏈，比特幣現金成為了比特幣的另一個衍生品。即使在今天，比特幣的 OG 仍將比特幣現金稱為「反叛」和「企業收購」，而不是真誠地努力提高比特幣的可用性。

權益證明將代表更大的變化，從表面上看，似乎沒有什麼理由指望比特幣會採用它。加州大學伯克利分校的研究員尼古拉斯·韋弗(Nicholas Weaver)是一位直言不諱的加密貨幣批評者，他認為這種情況永遠不會發生。韋弗說，只要比特幣礦工能夠從工作量證明中獲利，他們就會選擇工作量證明:“減少比特幣犯罪能源消耗的唯一方法就是摧毀比特幣的價值本身。如果比特幣變得毫無價值，那麼比特幣挖礦就會停止。”

比特幣可能不想改變，但如果不這樣做，政府和社群可能會對它的能源浪費越來越不能容忍，它可能會被迫變得無關緊要。

Digiconomist 的德弗裏斯說：

那些永遠不會改變比特幣的人正在打一場必敗的仗，他們越早意識到這一點，我們就越早受益。

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