PoW将在以太坊2.0升级完成后退出历史舞台？

吴说作者 | 吴卓铖

本期编辑 | Colin Wu

以太坊的工作量证明机制（PoW）是否将在2.0升级完成后退出历史舞台？这句话包含两个问题：一，以太坊 PoW 是否必须终结；二，终结是否发生在2.0升级完成之后。

回答这两个问题首先需要理解分片（sharding）的逻辑。目前以太坊网络只有一条公链，升级之后的以太坊将设置多条公链（早期计划64条，后续会增加）。每条链只需要保留当前数据，不需要验证整个以太坊网络的数据，因此节点会更小更轻量级。去年12月1日上线的信标链可以理解为以太坊2.0的先行链，主要使命是为了实现 PoS 机制以及复制1.0的所有状态。分片链上线后会与信标链连接，现在的以太坊公链会作为其中一条分片链靠泊（docking）在整个网络上。

因此存在不少矿工认为 PoW 挖矿可以继续为其中一条分片链提供记账服务。这种可能在早期的确存在，因为信标链的最初规划是只负责实现 PoS 的基础功能，只有合并当前主链后才能执行职能合约。但是按照目前的升级进程，信标链已经在复制1.0的状态了，因此无需 PoW 也可实现当前以太坊的所有功能。

不仅如此，由于每条链所需的节点数量减少，攻击单条链的难度也会下降，导致网络安全度下降。PoS 机制可以通过没收质押币的方式惩罚恶意节点，但 PoW 机制下不可能没收矿工的硬件设施，因此 PoW 的存在对网络的安全是一种隐患。从目前部分大矿池公开观点来看，支持 PoW 作为一条分片链的挖矿方式继续存在或是分叉现有以太坊的声音已经越来越少了。

那么，PoW 的终结是否发生在2.0升级完成之后？这取决于合并（merge）与分片的优先顺序，以太坊2.0的分片阶段大约在2022年二季度开始。早期的观点里，由于以太坊1.0主链上存在大量去中心化应用，因此为了让这些应用能够顺利过渡至 PoS 机制，以太坊社区会让其余63条分片链优先连接信标链，在确保智能合约正常执行后再将1.0与2.0合并。但是现在看来，如果信标链成功复制了1.0的所有功能，那么合并就无需等到分片结束再进行。

从现有的正规消息渠道来看，几乎所有观点都认为，合并要早于分片。换言之，当前以太坊链将作为第一条分片链与信标链连接，这意味着合并最晚要在明年年中完成，届时 PoW 挖矿将退出历史舞台。当然，这一切的前提是分片阶段如期开展，如果以太坊的升级计划再次跳票，那么合并的下限时间也将继续推迟。

至于合并的上限时间，可以关注难度炸弹的具体开启时间。EIP-3554 作为伦敦升级的一部分，将原计划在今年7月份执行的难度炸弹推迟到了12月份，届时矿工的日产出会大幅降低。因此可以把难度炸弹的最终开启时间视为 PoW 终结的先行指标，如果 EIP-3554 之后再出现别的协议继续推迟难度炸弹，那么意味着届时升级条件还未充分具备，大幅降低矿工收益会对网络安全造成危害，自然也就不可能取消 PoW 机制。事实上，正是因为以太坊社区考虑到当前网络离不开大量矿工的维护，才会推出 EIP-3554 以推迟难度炸弹，这也使得那些最激进的观点（认为合并可以在2021年年末完成）被宣判错误。

综上，以太坊1.0与2.0的合并将标志着 PoW 挖矿的终结，合并的上限时间不早于难度炸弹的开启，但不晚于分片阶段的开启。现有的官方信息渠道显示，难度炸弹将于今年12月开启，分片阶段将于明年年中开启。因此，在一切计划如期实施的前提下，PoW 机制将在2022年上半年退出历史舞台。