自 2020 年起，以太坊升级至 2.0 版本的消息便引发广泛关注。这一转变意味着矿工将无法继续通过传统方式挖掘以太币，同时也对币价产生了显著影响。甚至有专家认为，真正的“以太坊杀手”可能就是 ETH 2.0 本身。不过，普通用户无需过度担忧 ETH1 与 ETH2 的兑换问题。
那么，以太坊为何要升级至 2.0 版本？常被提及的 PoS 和 PoW 又是什么？本文将为您一一解答。
为何需要共识机制？
在传统的中心化银行体系中，每一笔交易记录都由银行直接存储于其私有数据库中。因此，并不需要共识机制——您只需信任银行会妥善处理每笔交易，不会出现差错。这就是典型的中心化记账系统。
然而，新闻中不时传出银行职员挪用客户存款的事件，金额之大令人咋舌。这不禁让人们反思：“钱存银行，若记录被篡改，我们能发现吗？发现后，这笔钱还能追回吗？”
2008 年金融海啸后，公众对政府及金融界的信任瞬间崩塌。中本聪因此对传统金融的中心化体系失去信心，并推出了比特币白皮书。
于是，强调“去中心化”并采用“分布式账本”的区块链技术应运而生。
既然采用分布式账本，意味着数据散落在每个人的电脑上，而非仅存储于单一服务器或数据库中。
这时您可能会问：每个人是否都能从自己的电脑篡改账本记录，并上传至区块链？如何验证账本的正确性？
这正是共识机制发挥作用的时候——它如同一套严谨的游戏规则，确保所有参与者遵守。
您可以将共识机制视为一种游戏规则：符合规则且获胜的人，将获得记账权和奖励；若被发现钻漏洞取胜，则会受到相应惩罚。
共识机制的“不可能三角”
理解共识机制的存在意义后，我们还需思考：应设计何种共识机制？它需具备哪些特性？
在区块链领域，“不可能三角”指的是：
- 去中心化（Decentralization）
- 可扩展性（Scability）
- 安全性（Security）
之所以称为“不可能三角”，是因为没有任何一种共识机制能同时满足以上三个特性。
以比特币的 PoW 为例，您可能早已听说比特币每秒仅能处理七笔交易，而 Visa 每秒可处理一两千笔以上交易——相比之下，比特币的速度简直慢得可笑。
但这正是因为比特币更注重“去中心化”和“安全性”，导致“可扩展性”（即效能）极低。
试想，账本分散在如此多地方，且每个账本都需更新，其速度自然无法与仅有一个主账本的中心化系统相比！（或许未来能有解方，同时兼顾可扩展性）
PoW（Proof of Work，工作量证明）
PoW 是区块链中最早出现的共识机制，也是比特币所采用的机制。工作量证明本质上是一场“猜数字竞赛”——依赖计算机的算力实现。算力越高，猜对数字的概率越大，获胜者即可获得记账权和相应的比特币奖励。
然而，由于需要庞大算力，全球涌现出大量集合高性能计算设备的“矿场”，导致能源浪费严重，这也是目前备受诟病的一点。
目前，最热门的以太币挖矿便采用 PoW 机制——算力越高，平均报酬越多。
就当前矿工市场而言，绝大多数矿工都在挖掘以太币，而非比特币。
PoS（Proof of Stake，权益证明）
PoS 是为改进 PoW 而衍生的共识机制。
与 PoW 的算力比拼不同，PoS 主要以“持币数量”和“持币时间”作为奖励依据。也就是说，您必须购买越多且持有越久的加密货币，才更有可能获得记账权及相应报酬。
这不仅解决了能源消耗问题，同时提高了验证效率。这也是此次 ETH 2.0 从 PoW 转向 PoS 的原因之一，更符合未来区块链的发展趋势。（至于实际实施中遇到的困难，此处暂不探讨）
当然，共识机制远不止以上两种。若要深入讲解所有机制及其背后逻辑，绝非一篇文章所能涵盖。
但我们可以期待：随着区块链日益受到重视，“不可能三角”或许也有化为可能的一天。
常见问题
Q1：ETH 2.0 升级后，矿工真的无法再挖矿了吗？
是的。ETH 2.0 从 PoW 转向 PoS 后，传统矿工将无法通过算力竞争获得奖励。取而代之的是，持币者可通过质押代币参与验证并获取收益。
Q2：PoW 和 PoS 的主要区别是什么？
PoW 依赖算力竞争，消耗大量能源；PoS 则依据持币数量和时间分配记账权，更节能高效。前者强调硬件投入，后者侧重资本质押。
Q3：普通用户需要为 ETH1 和 ETH2 的兑换做准备吗？
无需额外操作。升级过程中，现有 ETH 持有者不会受影响，代币将自动迁移至新链，兑换由系统自动完成。
Q4：PoS 机制是否会导致富者愈富？
理论上，持币越多收益越高，可能加剧财富集中。但许多项目会引入随机性或限制验证者权力，以促进公平分布。
Q5：除了 PoW 和 PoS，还有哪些常见共识机制？
还包括DPoS（委托权益证明）、PoA（权威证明）、PBFT（实用拜占庭容错）等，各有其适用场景和优劣。
Q6：如何参与 PoS 质押获取收益？
用户可通过官方质押合约或合规交易平台将代币质押为验证节点。👉了解实时质押收益与操作指南 ，注意选择可靠平台并分散风险。
区块链技术的演进永无止境，每一次升级都是为了更好地平衡效率、安全与包容性。对于投资者而言，紧跟技术变革并深入理解底层逻辑，无疑是应对行业风云变幻的最佳策略。