今天，以太坊价格在Huobi上最高涨至332.8美元，创下了年度新高。相关分析人士将此上涨原因归结为DeFi飙升至新高、以太坊2.0、期权和现货需求不断上升三个方面。

第二季度开始以来，DeFi一直是加密货币行业中最热门的利基市场。在过去一年里，DeFi协议锁定资产总值从5亿美元增至34亿美元。

根据Xangle对去中心化金融（DeFi）的最新研究，以太坊网络的交易量和费用在2020年第二季度录得巨大增长。日成交量飙升61.7%，交易量超过100万，在6月23日达到52周高点，接近历史高点。另一方面，交易费飙升了687.9%。Xangle表示，该走势类似2017年末和2018年初牛市期间的飙升。

而以太坊2.0的到来将为以太坊的长期发展注入生命力。从工作量证明至权益证明的转变，大大提高当前以太坊网络的交易效率。

以太坊工作量证明的五年

工作量证明是一种共识机制，除了以太坊、莱特币、比特币网络也使用了该共识机制。过去几年中，工作量证明表现出极强的弹性，并克服了规模增长、性能以及安全等诸多挑战。

以太坊网络中51%的哈希率被两个矿池所占据，这种情况迄今已经发生过两次。

以太坊挖矿还曾出现过非常有趣的状况。在DAO事件的一年之后，矿工数量有所下降，但付款地址数量却持续增加。以太币价格在2017年中期迎来飙升，但期间矿工数量却处于历史最低水平，全球活跃矿池只有61个。

以太坊网络哈希率

随着以太币价格的下跌，活跃矿池数量又从2018年中期开始增加。这意味着矿池数量与以太币价格之间形成了反比关系。其背后可能反映了矿工集体内部对奖励期望的整体变化。

随着每个区块的奖励从5个以太币减少为3个，以太币价格开始上涨。这意味着网络需要的哈希率有所增加，但对矿工的激励度却随之下降。因此，大多数矿工开始转向能够提供更高奖励机会的其他公链。

而剩余的个体矿工决定加入矿池，因为这能增加他们获得区块奖励的概率。由此带来的后果就是活跃矿工数量持续减少。

过去2年以来，以太坊区块链上产出的所有采矿奖励中，绝大部分归于56个已知矿池。该56个已知矿池继续在以太坊哈希率中占据着绝大部分份额，这既是以太坊网络稳定的标志，也是工作量证明机制终将导致中心化的有力论据。

当前以太坊活跃地址数量突破50万，而以太坊gas费用较往年明显上升，已接近2018年年底最高点268196 ETH，今年使用量已达266487 ETH。上升的gas费用既表示以太坊网络的发展，也要求网络安全支出上升。

除此之外，矿工来自费用的收入也达到新高，超过1/3的矿工收入来自转账费用而非区块收入。当前矿工费用比率倍数（Fee Ratio Multiple，简称FRM）为21.51，这意味着以太坊最近将需要通过一次区块补贴来增加通胀，进而解决目前的安全支出问题。（FRM在1～10之间意味着可以保证网络安全支出）

以太坊2.0携权益证明机制而来

即将发布的以太坊2.0将携权益证明而来，权益证明能够解决工作量证明共识算法难以处理的可访问性、可扩展性以中心化等问题。

但这并不意味着工作量证明机制将彻底消失。它还会继续运行几年，帮助新的权益证明网络在这段时间内完成测试与进一步开发。

在阶段1.5之前，以太坊区块链将继续运行在工作量证明链上。但在阶段1.5之后，权益证明链将与工作量证明链正式合并。

以太坊正在为2.0升级最后阶段做准备。

以太坊 2.0 技术规范已经发布 0.12.2 版本，与上一版本 0.12.1 完全兼容。据更新记录显示，0.12.2 集成了数项对 p2p 规范的澄清和增强，为存款的原链提供了新链的配置参数，Phase 1 仍在积极开发，还没完全准备好发布测试，预计这些将在接下来的几周内发布。

7月27日，以太坊开发者发布了以太坊2.0验证器launchpad（测试网版本），通过它个人可以参与到PoS (testnet Proof of Stake)网络中。 8 月 4 日 21 点，以太坊团队将启动下一个多客户端测试网 Medalla。

目前已有约15万枚ETH发送到以太坊2.0测试网进行抵押，这意味着在8月4日多客户端公共测试网启动后，将有5000位Stakers发挥作用。根据以太坊2.0协调员Danny Ryan的说法，至少需要16384个验证者（524288 ETH）才能启动验证程序。

以太坊联合创始人Vitalik Buterin公开表示，一直在积极推动一些客户团队尽快开发ETH 2.0第一阶段，以便他们可以更好地了解第一阶段的实际运作方式。

Santiment研究人员指出，相对于LINK等公链，ETH有进一步增长的空间。从长期来看，以太坊2.0可以成为新催化剂，尤其是在第四季度。

以太坊网络面临的三大挑战

工作量证明最重要的作用在于它能够支持去中心化网络，而且在安全方面拥有着非常出色的表现。

为什么去中心化网络需要工作量证明的支持？答案很简单：如果没有大量相互竞争且互不相关的节点操作者的积极参与，去中心化网络将无法存在。

总体来讲，工作量证明机制的安全性相当可靠，而且能够在各类区块链网络中带来不错的弹性表现。除了以太坊经典（Ethereum Classic）在2019年1月遭到的一次51%攻击。

但工作量证明在使用层面上不够灵活，无法在更为复杂的网络中实现更广泛的用途。直白点讲就是，除了财富转移之外，工作量证明实现不了任何其他功能。目前，工作量证明网络面临的核心挑战可以分为三类：可访问性、中心化以及可扩展性。

大多数人无法加入到以太坊网络当前的挖矿流程中来，因为成本过高，对前期投入要求很高。这显然违反了区块链的发展初衷。权益证明将解决这个问题，保证为每个人提供参与机会。

工作量证明虽然保证了以太坊网络的完整性，但同时也束缚了网络的进一步扩展。摩根溪联合创始人Jason Williams最近还抱怨以太坊网络转账太慢。相比之下，权益证明不涉及具体计算任务，因此能够缩短区块确认的等待时间。不过，权益证明也无法完全解决吞吐量限制的问题。

纵观以太坊的发展历程，曾有两个矿池占据以太坊网络哈希率51%的先例也证明了中心化问题的严重性。最重要的是，昂贵的挖矿成本令新矿工难以加入，这使以太坊网络的中心化倾向愈发明确。

权益证明消除了高成本障碍，用户不再需要面对昂贵的硬件、验证者或者夸张的电费账单。不过，权益证明本身也有着明确的准入门槛。

验证者必须投入固定数量的加密货币才能在权益证明中运行完整节点。以太坊2.0的最低抵押金额为32个以太币。当然，如果验证者自己拿不出32个以太坊，也可以选择加入现有矿池。

在可扩展性方面，权益证明架构将采用分片流程。分片流程将创建出多个分片链，其中每个分片链都能够处理新区块，这种一次处理多个区块的能力不仅会提高区块链网络性能、同时也不会影响到整体安全性。

权益证明的另一大优势在于，能够降低由工作量证明带来的严重中心化问题。只要您能够连接互联网、拥有一部PC或者智能手机，再加上任意数额的加密货币，就可以参与到利益证明链当中。这将彻底改变采矿收益由少数人把持的现状。

总结

工作量证明为区块链技术的发展贡献了巨大力量，多年来也一直在以太坊区块链中扮演着主干角色。预计未来几年，工作量证明仍将继续保持发展，为全球区块链用户提供服务。

然而，权益证明与以太坊2.0的推出将成为以太坊发展历程中的重大转折点，并凭借对中心化问题的改进引领项目走向新的阶段。

说明：本文不代表InfoQ任何立场，且不构成任何投资建议，请读者谨慎对待。

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