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告别显卡洪流,以太坊为何弃用GPU挖矿?

在加密货币的早期岁月里,提到以太坊,人们脑海中浮现的几乎总是“显卡挖矿”的景象,成千上万的显卡嗡嗡作响,电力消耗惊人,无数矿工日夜不停地运行着挖矿程序,只为争夺区块奖励,随着2022年“合并”(The Merge)的完成,这一切都成为了历史,以太坊彻底告别了显卡挖矿的时代,这场深刻的变革背后,以太坊为何要毅然决然地弃用显卡呢?答案藏在它从工作量证明(PoW)向权益证明(PoS)的史诗级转型之中。

核心原因:共识机制的彻底变革

最根本、最直接的原因是以太坊共识机制的改变

  1. 旧时代:工作量证明 在PoW机制下,网络安全依赖于矿工的“计算工作”,谁拥有更强大的算力(即显卡等硬件的计算能力),谁就有更大的概率解决复杂的数学难题,从而获得创建新区块的权利和相应的ETH奖励,这就像一场永不停歇的计算竞赛,显卡的性能就是你的“赛跑速度”,显卡成为了以太坊挖矿的绝对核心,导致了全球性的显卡短缺和价格飞涨。

  2. 新时代:权益证明 为了解决PoW机制的种种弊端,以太坊启动了“合并”,全面转向PoS机制,在PoS中,网络安全不再依赖“计算工作”,而是依赖于“经济权益”,网络中的参与者不再被称为“矿工”(Miner),而是“验证者”(Validator)。

    一个验证者想要参与共识,唯一需要做的是质押(锁定)一定数量的ETH(目前为32个),系统会根据质押的ETH数量、质押时长等因素,随机选择验证者来创建新区块并验证其他区块,这个过程不涉及复杂的哈希运算,因此不再需要消耗大量的算力,也就彻底告别了对显卡的依赖

驱动变革的深层动机

以太坊为何要如此大费周章地改变其核心机制?这背后有多重深刻的考量,这些考量也正是弃用显卡的直接驱动力。

  1. 能耗问题:从天文数字到近乎为零 PoW机制是出了名的“耗电大户”,以太坊在PoW时期,全网年耗电量一度超过一些中等国家,这与全球追求碳中和的绿色发展趋势背道而驰,而PoS机制的能耗极低,据估计仅为PoW的不到1%,几乎可以忽略不计,弃用显卡,拥抱PoS,是以太坊走向绿色、可持续发展的关键一步。

  2. 去中心化问题:打破硬件壁垒 在PoW时代,挖矿逐渐被专业矿场和ASIC(专用集成电路)矿机所垄断,普通用户想要参与,不仅需要昂贵的显卡,还要承受高昂的电费,这使得网络的中心化风险日益加剧,PoS机制将参与门槛从“昂贵的硬件”降低为“可负担的ETH质押”,只要拥有少量ETH,任何人都可以成为验证者(尽管32个ETH的门槛依然存在,但远非显卡可比),极大地促进了网络的去中心化程度。

  3. 安全性与经济效率:更强大的攻击成本 在PoW中,51%攻击(即掌握超过一半网络算力以进行恶意攻击)的成本是购买大量的硬件和电力,而在PoS中,发起51%攻击的成本是购买超过51%的ETH,由于ETH本身具有高价值,攻击者一旦成功,其持有的ETH价值也会因网络受损而归零,这种“自杀式”的攻击在经济上是极不划算的,这种“经济自杀”机制,使得PoS网络在理论上比PoW更能抵抗攻击。

  4. 可扩展性与未来发展 PoW机制在处理交易速度和扩展性方面存在瓶颈,而PoS为以太坊未来的升级,如分片技术(Sharding)铺平了道路,分片技术可以将网络分割成多个并行处理的小链,从而大幅提升交易吞吐量,这些建立在PoS之上的技术革新,是旧有的PoW架构难以实现的,弃用显卡,是为了给以太坊的下一代发展腾出空间。

弃用显卡之后,发生了什么?

随着以太坊弃用显卡,整个生态系统都发生了连锁反应:

  • 显卡市场回归理性: 曾经被炒到天价的显卡价格大幅回落,终于回到了普通消费者可以接受的水平,游戏玩家和内容创作者成为了最大的受益者。
  • 矿工转型或离场: 大量以太坊矿工被迫退出,或转向其他仍在使用PoW机制的加密货币(如ETC、RVN等),导致这些网络的算力激增,但也加剧了它们的竞争和不确定性。
  • 质押生态兴起: 新的金融生态围绕“质押”展开,用户可以通过质押ETH来获得收益,也可以通过质押池等服务,用低于32个ETH的金额参与质押,催生了新的DeFi(去中心化金融)应用场景。
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