以太坊共同創辦人Vitalik Buterin 7月21日在法國巴黎舉行的年度以太坊社區會議上宣佈了 Ethereum 在未來的發展計劃，其中首階段是即將完成的從工作量證明（PoW）向權益證明（PoS）的證明機制轉變。

摘要

• ETH 以太幣是第二大區塊鏈 Ethereum 以太坊的原生幣，比特幣與以太幣均使用工作量證明的方式作為驗證運作機制。PoS 相較於 PoW 能耗更小效率更高。
• 加密貨幣的挖礦在過去18個月内對圖形處理器（GPU）的市場產生了巨大的影響，大量使用GPU挖礦導致其供應嚴重短缺，價格升高。而相應在今年數位資產價格下跌的市場下，GPU價格又随之下降，兩者表現出很高的關聯度。
• 此次 ETH 的合併最直接的影響就是對算力需求的減弱，相應GPU的市場局面預計會有進一步緩解，但是 ETH 本身的拓展問題在當今市場價格下可能不會得到太多解決，市場走勢仍值需觀察。

以太坊和以太幣簡介

以太坊是一個有智能合約功能的區塊鏈平臺，在2013至2014年間由程序員 Vitalik Buterin 受比特幣啓發後提出，ETH是以太坊的原生加密貨幣。現時ETH已經成為僅次於比特幣的的第二大加密貨幣。在市值前十大加密貨幣中，比特幣和以太幣是僅剩的仍然使用工作量證明的加密貨幣。

以太坊最重要的技術貢獻就是智能合約。智能合約是儲存在區塊鏈上的應用程式，可以協助驗證合約談判與執行。其内容公開，倘若有漏洞，任何人也都能看到，但是漏洞的修復會需要一定時間，無法立刻得到阻止。

ETH的供應速度在過去5年中從接近15%下降到最近的3%，並且自2021年8月以來，EIP-1559的實施使得這一數字更難以預測。EIP-1559是一種交易費用（佣金）銷毀機制，在進行的交易中，將會有一定比例的ETH被永久銷毀，目的是通過供求平衡來調節單價。

整體而言，ETH的挖礦收益與ETH自身價格高度關聯：挖礦收益公式可概括為：

產出*ETH價格 - 成本支出，其中支出主要體現在電費以及GPU採購費用。

PoW與PoS簡介

Proof of Work (PoW) 工作量證明

工作量證明機制，一般要求用戶進行一些複雜的運算（通常也十分耗能），以耗用的時間、設備、能源作為擔保的成本。以加密貨幣中的應用為例：運算的設計使得用戶僅能進行大量的窮舉運算（一個接著一個的嘗試）來競賽找出正確結果，成功算出結果的用戶就能獲得該區塊的打包權/記賬權，從而獲得相應的加密貨幣報酬。

由於需要獲得多數節點的承認（超過一半），在概率理論上，獲得打包權的機率與算力投入形成等比關係，架構十分簡明，有效且可靠。但是正如前文所提到，這證明機制十分耗能，部分持反對意見的人士認為，大量的能量被消耗在了無意義的運算上。

Proof of Stake (PoS) 權益證明/持有量證明

PoS簡而言之就是，誰持有的加密貨幣越多，誰就更有競爭力去爭取新的區塊。PoS通過加密貨幣的抵押數量來取代耗時運算。提高被選為驗證節點區塊的考量有：抵押數量越多、抵押時間越長、距離上次獲得記賬權越久。被選中打包新區塊後也會相應得到打包獎勵（抵押利息）。

在PoS的共識機制下，會依照幣齡（Coin Days）以隨機方式選擇下一個驗證節點。計算機中的“隨機”事實上是“偽隨機性”，偽隨機是計算機使用一個確定性算法計算出來的似乎是隨機的數列順序，但是在使用較少數值的時候很難推算出其算法，因此可以被認作“隨機”來使用。

GPU需求與挖礦活動：

GPU不僅是游戲玩家們需要的消費產品，由於其本身設計的算法模式，許多數位資產都使用GPU進行運算。數據也顯示，在2021年數位資產貢獻了GPU市場約14%的營收。

由於GPU在挖礦活動中的大量應用，GPU價格與對應加密貨幣的價格呈現出很高的關聯度。拿以太坊和NVIDIA舉例，後者的股價就與ETH的市場價展現出很高的一致趨勢：

在此前加密貨幣的價格大幅下跌之前，GPU挖礦過於流行以至於壓縮了很多玩家的空間，相應的半導體公司甚至也有採取方案來限制GPU挖礦——例如NVIDIA推出過一款內置哈希率限制器的顯示卡。目前用於挖礦的卡，盈利能力從每張卡幾美分到個位數美元不能，最賺錢的卡也應當是在6個月左右收回初始投資，但是電費和幣價的波動也是重要的影響因素。因此很難做出預測。

另外值得注意的一點是，儘管現在處於加密貨幣價格熊市，以太坊和比特幣的哈希率（可理解為算力）仍在繼續上漲：

ETH合併將會帶來的影響

信標鏈是2020年末推出的採用PoS權益證明的區塊鏈，目前獨立於以太坊主鏈存在。在以太坊向PoS轉變的過渡期間，信標鏈將會與現有以太坊主鏈合併，成為新的權益證明機制。

處於各種原因，以太坊向權益證明機制的轉變從長遠來看能吸引更多的用戶參與。但是通常的PoS區塊鏈都會造成相對中心化的格局（持有量高的人更容易獲得打包權）。雖然PoS並不是完美方案，但是這樣的轉變仍會在可持續性、可訪問性、降低通脹方面對ETH起到一定促進作用。 

除了更改為PoS驗證機制以外，合併後也會調整驗證者的區塊獎勵。 當前PoW下，每個區塊獎勵為 2 ETH，年均約467萬個ETH，合併後ETH的發行率將會隨著驗證者的數量而減低。根據現階段的驗證者數量做出假設，合併後若100%的ETH被質押（最大容量假設），那麼ETH年發行量約為183萬個，也僅為原先發行量的39%（未考慮 EIP-1559 的銷毀影響）。Gas Fee（礦工費）並不會因此次合併而降低，因為合併的主要目的在於增加交易吞吐量和降低基礎網絡成本。

總結來講，合併後的變化可以概括為：

1. 以太坊能耗降低超過90%，符合更多ESG公司或項目的理念
2. 經濟模型改變，供應減少
3. 用作質押的ETH會逐漸增多，從而影響市場上的ETH流通性
4. 合併結束後可釋放大量開發者精力，從而加快更多周邊技術組件發佈

投資想法與建議

此次以太坊合併是數位資產領域的一個重大事件，但我們仍然建議投資者通過更廣泛的多元投資策略-如指數型投資-來把握數位資產領域的機遇。