前言

2022 年 9 月 15 日對於加密貨幣社群的許多人而言是重要的一天,以太坊的信標鏈在啟動質押近 2 年後終於要和以太坊主網合併 (The Merge),完成共識機制的轉換,正式棄用了工作量證明而改採權益證明算法,並將運行以太坊區塊鍊網絡的能源消耗降低了 99% 以上。

正當許多人慶祝期盼已久的以太坊 2.0 升級終於揭開序幕時,另一個角落裡,有一群人反而因為這次的合併而感到五味雜陳。他們是過去七年來付出心血默默支撐著以太坊網絡運作的礦工們。無論幣價的波動有多麼劇烈,這群礦工們都努力維護設備運轉,以確保以太坊的主網不會停擺。此次的合併意味著礦工們的任務結束了,今後的以太坊將不再需要他們。

當以太坊的礦工不能繼續在以太坊上挖礦時,他們該怎麼辦呢?這是個 190 億美元的問題,因為以太坊成立至今,其快速發展的生態係也連帶創造出了一個市值 190 億美元的以太幣挖礦產業,其中又有不少的資金比例是投注在難以挪作他用的挖礦硬件設備上。這個市場因為以太坊而興起,卻也因為以太坊而面臨終結的命運,現在礦工需要帶著他們的礦機在這個即將坍塌的礦坑里挖出一條生路。

什麼是以太坊挖礦?

為了確保區塊鍊網絡上的分散式帳本可以正確地紀錄每一筆交易信息且不會因為惡意的攻擊者而遭到竄改,不同的區塊鏈協議都採用了各自的共識機制算法,使區塊鍊網絡的參與者互相監督。

共識機制讓彼此間互相獨立的設備節點對於需要處理的交易產生一致的認知和結果,並有效阻絕錯誤的信息傳遞,以維護區塊鍊網絡在使用上的安全及可靠度,從而達到其穩健運行的目的。

在以太坊最初創立時,與比特幣區塊鍊網絡相同,使用稱為工作量證明 (Proof of Work,簡稱 POW) 的共識機制,來確保區塊鏈帳本的一致性與不可篡改特性。在升級前的以太坊網絡中,節點需要去解出一道複雜的數學題目後,才能獲得區塊鏈的記帳權以更新帳本信息。作為協助以太坊運作的獎勵,解出題目完成記帳的節點將獲得新發行的以太幣 (ETH) 作為報酬。

解出數學題目需要耗費電力與設備的計算能力,算力越高的參與者越有機會獲得記帳獎勵,通過網絡節點間的競爭即可確保區塊鏈上的每一筆交易紀錄都由最大的算力背書,使所有的參與者間達成共識並確保網路的安全性。由於這種共識機制系通過不可欺瞞的工作產生,因此被稱作工作量證明。

每一枚新發行的以太幣都是因為新區塊的創建而釋出,這些爭取以太坊記帳權的參與者就好比是礦坑中挖掘黃金的礦工一般。節點設備就是礦機,礦機性能的高低取決於設備的算力大小,計算複雜數學題目的過程就是挖礦,所能獲得的報酬獎勵則是以太幣。

在 2022 年 9 月過渡到權益證明 (Proof of Stake,簡稱 POS) 的共識機制前,以太坊挖礦和比特幣挖礦相同,已經發展成高度資本密集的產業。自 2015 年底問世至今,以太坊主網的挖礦難度 (以哈希率表示) 從不到 100 Gigahash/sec 一路上升,並於 2022 年中突破 1 Petahash/sec,整整增加了超過 1 萬倍,使用的礦機也從簡單的家用電腦變成功能特化的 GPU 和 ASIC 礦機,並且需要耗費大量的電力才有機挖掘到以太幣。隨著以太坊 2.0 的升級,工作量證明的以太坊挖礦已成為歷史,取而代之的是能源消耗大幅減少的質押挖礦。

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圖來自 2Miners.com

為何以太坊要轉為 POS?

在區塊鏈的領域中有非常多種不同的共識機制,工作量證明 (POW) 與權益證明 (POS) 僅是其中較為常見的兩種算法。目前並沒有一種絕對優勢的共識機制,不同的算法之間各有所長,也都有其不足之處。