以太坊的共識機制是什麼？

以太坊的驗證證明共識機制可降低能源消耗，提高可擴展性並降低進入障礙，但具有潛在的風險，例如靜止攻擊和集中化。

2025/02/16 14:12

要點：

• 以太坊從工作證明（POW）過渡到所有證明（POS）
• 驗證者在POS共識機制中的作用
• POS共識機制的優勢和缺點
• 以太坊的POS機制與其他共識算法的比較
• 共識機制對以太坊的可擴展性，安全性和能源效率的影響

以太坊的共識機制

以太坊是市值第二大加密貨幣，最近在其共識機制上發生了重大變化。這種過渡被稱為“合併”，標誌著從工作證明（POW）轉變為驗證證明（POS）的轉變。以太坊架構的這種根本變化對其可擴展性，安全性和能源效率有多種影響。

工作證明（POW）共識機制

1. 簡介： POW是以太坊使用的原始共識機制，以及許多其他加密貨幣。在這種機制中，礦工競爭解決複雜的數學難題。第一個解決難題的礦工獲得了將下一個區塊添加到區塊鏈並收集相關獎勵的權利。
2. 計算強度： POW需要大量的計算能力，這可能導致高能消耗。這項高能量需求促使以太坊向POS的過渡。
3. 安全： POW通過使惡意演員難以操縱區塊鏈來提供高度的安全性。但是，這種安全性是以可擴展性和能源效率為代價的。

驗證證明（POS）共識機制

1. 簡介： POS是區塊鏈共識的另一種方法，旨在減少能耗並提高可擴展性而無需犧牲安全性。 POS使用將其ETH作為抵押品的驗證器系統而不是依靠像POW這樣的計算能力。
2. 驗證者：根據其持有的ETH數量隨機選擇驗證器。一旦選擇，驗證者將負責提出新的塊並驗證他人的有效性。提出和驗證塊會獲得驗證者的獎勵，而惡意行為導致丟失其固定的ETH。
3. 安全性：積分ETH的高昂成本激勵驗證者誠實的行為。操縱區塊鏈的嘗試可能導致其固定資產的損失，從而使POS成為固有的安全系統。

POS比POW的優勢：

• 減少的能源消耗： POS消除了對能源密集型採礦的需求，從而大大降低了以太坊的碳足跡。
• 提高的可伸縮性： POS可以比POW支持更多的每秒交易，從而增強以太坊的交易處理能力。
• 較低的進入障礙：成為POS的驗證器不需要高的計算能力，從而使更廣泛的用戶更容易訪問它。

POS的缺點：

• 潛在的侵害攻擊的脆弱性：如果惡意演員積累了足夠大的ETH股份，他們可能會操縱區塊鏈。
• 複雜性：設置和維護驗證器節點需要一定水平的技術知識。
• 集中化風險： POS可能導致少數大驗證器之間的權力集中。

以太坊2.0與其他共識算法的比較

以太坊的POS共識機制不同於流行加密貨幣中使用的其他共識算法。

1. 比特幣（POW）：以太坊的POS機制比比特幣的POW機制更節能和可擴展。但是，POW提供了更高的安全性。
2. Cardano（POS）： Cardano使用一種稱為Ouroboros的POS機制，類似於以太坊的POS機制。但是，Ouroboros旨在更加分散，並且有更多的節點參與共識過程。
3. SOLANA（POH/POS混合）： Solana使用了混合共識機制，該機制結合了POH（現實證明）和POS的元素。該機制使Solana能夠達到高交易吞吐量和低潛伏期。

常見問題解答

問：為什麼以太坊過渡到POS？
答：以太坊過渡到POS，主要是為了減少其能耗並提高其可擴展性。

問：驗證器的選擇如何在POS中工作？
答：根據其持有的ETH數量隨機選擇驗證器。

問：POS有哪些風險？
答：POS承擔了積分攻擊和集中化的潛在風險。

問：以太坊的POS機制與其他共識算法相比如何？
答：以太坊的POS機制不同於比特幣的POW，Cardano的Ouroboros和Solana的POH/POS混合機制在安全性，可伸縮性和能源效率方面。

問：以太坊POS機制比POW有什麼優點？
答：以太坊的POS機制在降低能耗，提高可伸縮性和較低的進入障礙方面具有優勢。