常見問題
最後編輯: @queenie0815(opens in a new tab), 2024年4月16日
何謂權益證明 (PoS)？
權益證明是一種演算法，透過確保行為不檢的攻擊者失去有價值的資產，來保障區塊鏈的安全。 權益證明系統需要一組驗證者抵押部分資產，當其中有人被證實有不誠實行為，他的資產將被銷毀。 以太坊使用權益證明機制來保護區塊鏈。
權益證明與工作量證明哪個較好？
工作量證明和權益證明都是以經濟手段抑制惡意行為者向網路傳送垃圾訊息或進行詐欺的機制。 兩者都需要積極參與共識的節點「向網路中」投入一些資產，如果他們行為不當，便會喪失這些資產。
在工作量證明中，這個資產是能源。 節點或又稱為礦工，運行一個演算法，目標是比其他的節點更快計算出一個特定的值。 速度最快的節點獲得提議區塊的權利。 如果礦工希望更改鏈上的歷史紀錄，或主導區塊提議，他們必須要有足夠的算力讓他們能一直贏得比賽。 這個機制執行起來極度的昂貴和困難，也因此保護了區塊鏈免受攻擊。 在工作量證明中「挖礦」所需的能源，是礦工支付的現實世界資產。
權益證明則需要節點（又稱為驗證者）明確地向智慧型合約提交加密貨幣資產。 如果驗證者行為不檢，這種加密資產可以被銷毀，因為驗證者是直接「質押」他們的資產到區塊鏈中，而非間接地透過能源消耗來質押。
工作量證明的能耗要高得多，因為在挖礦的過程中需要消耗大量電力。 相反，權益證明僅需要極少量的能源 - 以太坊驗證者甚至可以在樹莓派這類低功率的裝置上運行。 以太坊的權益證明機制被認為比工作量證明更加安全，因為攻擊的成本更高，且對攻擊者造成的影響更加嚴重。
工作量證明和權益證明的比較是一個有爭議性的話題。 Vitalik Buterin 的部落格(opens in a new tab)、Justin Drake 和 Lyn Alden 之間的辯論，都提供了很好的總結。
權益證明的能源效益高嗎？
是的， 權益證明網路中的節點僅使用極少量的能源。 一項第三方研究指出，基於整個權益證明的以太坊網路每年消耗大約 0.0026 太瓦時，僅約美國遊戲市場的 1/13,000。
權益證明安全嗎？
以太坊權益證明非常安全。 這個機制在上線前經過了 8 年的研究、開發和嚴格的測試。 它的安全保證不同於工作量證明區塊鏈。 在權益證明中，惡意驗證者會遭到主動懲罰（「罰沒」）並從驗證者集合中踢出，致使其損失大量的以太幣。 而在工作量證明中，攻擊者擁有足夠的雜湊算力就可以持續反覆攻擊。 相較工作量證明，對權益證明以太坊發動相同攻擊的成本也更高。 若要影響區塊鏈的活躍性，至少需要網路中總質押以太幣的 33%（除非進行高度複雜且成功率極低的攻擊）。 如果要控制未來區塊的內容，至少需要網路中總質押以太幣的 51%，如果要重寫歷史紀錄，則需要超過總質押量的 66%。 以太坊協定會在遭到 33% 或 51% 攻擊時銷毀這些資產，並以社交共識來應對 66% 攻擊的情境。
權益證明令使用以太坊的成本更低嗎？
否。 傳送交易的成本（燃料費）取決於費用市場動態，該成本會隨著網路需求而增加。 共識機制不會直接影響交易成本。
何謂節點、用戶端和驗證者？
節點是連線到以太坊網路的電腦。 用戶端是將電腦轉化成節點所需運行的軟體。 有兩種類型的用戶端：執行用戶端和共識用戶端。 建立一個節點，兩種用戶端都需要。 驗證者是共識用戶端的一個選擇附加元件，讓節點可以參與權益證明共識。 參與共識機制是指被選中建立和提議區塊，以及證明從網路上接收到的區塊。 若要運行一個驗證者，節點營運商必須向存款合約中存入 32 個以太幣。
權益證明是一個新概念嗎？
否。 在 2011 年的 BitcoinTalk 論壇上，就有使用者提出權益證明的基本概念(opens in a new tab)作為比特幣的升級版。 11 年後，它才準備好在以太坊主網上實作。 一些其他的區塊鏈較以太坊更早實行權益證明，但並非以太坊的特定機制（稱為 Gasper）。
以太坊的權益證明有甚麼特別之處？
以太坊的權益證明機制設計非常獨特。 它不是第一個被設計並且實行的權益證明機制，但它是最穩健的。 這個權益證明機制被稱為「Casper」。 Casper 定義了如何挑選驗證者來提議區塊、如何以及何時進行證明、這些證明如何計算、給予驗證者的獎勵和懲處、罰沒條件、故障安全機制（如怠惰逐減懲罰），以及「最終確定性」的條件。 最終確定性是指一個區塊被認為是規範鏈上永久存在部分的條件，它必須獲得網路上至少 66% 的總質押以太幣的投票。 研究人員專門為以太坊開發了 Casper，而以太坊是第一個也是唯一個實行它的區塊鏈。
除了 Casper，以太坊的權益證明還採用一種叫做 LMD-GHOST 的分叉選擇演算法。 在同一時隙存在兩個區塊的情況下需要它。 這會建立區塊鏈的兩個分叉。 LMD-GHOST 會選擇具有最大證明「權重」的一個分叉。 權重是證明數量以驗證者有效餘額加權過後的數值。 LMD-GHOST 是以太坊獨有的機制。
Casper 和 LMD_GHOST 的組合被稱為 Gasper。
什麼是罰沒？
罰沒是指銷毀驗證者的部分質押並將驗證者從網路中驅逐。 被罰沒的以太幣數量取決於有多少驗證者遭到罰沒 - 這意味串通起來的驗證者會比個別的驗證者受到更多懲罰。
為甚麼驗證者需要 32 個以太幣？
驗證者需要質押以太幣，如果他們行為不當，就會失去一些東西。 之所以需要質押 32 個以太幣，是為了讓節點能在適當的硬體上運作。 如果每個驗證者所需要的最少以太幣較少，則驗證者的數量以及每個時隙必須處理的訊息數就會增加，這意味需要更強大的硬體來運作節點。
如何挑選驗證者？
每個時隙都會透過一個名為 RANDAO 的演算法，以偽隨機的方式選出一個驗證者來提議區塊，該演算法會將區塊提議者的雜湊值和一個每區塊都會更新的種子混雜在一起。 所產生的這個數值會用來從整個驗證者集合中選出一個特定的驗證者。 驗證者的選擇會提前兩個時期固定。
什麼是權益粉碎攻擊？
權益粉碎攻擊是針對權益證明網路的攻擊類別，攻擊者會試圖使驗證者選擇演算法偏向自己的驗證者。 對 RANDAO 發動權益粉碎攻擊，大約需要已質押以太幣總數的一半。
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什麼是社交罰沒？
社交罰沒是指社群透過協調區塊鏈分叉來應對攻擊的能力。 它使社群能夠從攻擊者最終確定不誠實鏈中恢復。 社交罰沒也可以用來抵禦審查攻擊。
我會受到罰沒嗎？
作為驗證者，除非你故意涉入惡意行為，否則是很難遭到罰沒的。 罰沒只有在非常特定的情境下會被實行，比如驗證者在同一個時隙下提議多個區塊，或是在其證明中互相矛盾時 - 這些情況不太可能意外出現。
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什麼是無利害關係問題？
無利害關係問題是一些權益證明機制中的一個概念性議題，在此種機制下只有獎勵而沒有懲罰。 如果沒有任何利害關係，那麼務實的驗證者會樂於證明任何甚至多個區塊鏈分叉，因為這會讓他們的獎勵增加。 以太坊透過最終性條件和罰沒來解決這個問題，確保只有一條規範鏈。
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什麼是分叉選擇演算法？
分叉選擇演算法貫徹規則，以決定哪一條鏈是規範鏈。 在最佳的情況下，不需要使用分叉選擇規則，因為在每一個時隙下只有一個區塊提議者和一個可供選擇的區塊。 然而，偶爾會出現多個區塊在同一個時隙的情況，或是晚到的資訊導致鏈頭附近的區塊有多種組織方式。 在這種情況下，所有的用戶端必須遵循相同的規則來確保它們權選擇正確的區塊序列。 分叉選擇演算法透過編碼實行了這些規則。
以太坊的分叉選擇演算法被稱為 LMD-GHOST。 它會選擇擁有最大證明權重的分叉，也就是得到最多質押以太幣投票支持的分叉。
什麼是權益證明中的最終確定性？
在權益證明中，最終確定性是指保證特定的區塊是規範鏈的永久一部分，除非存在共識失敗，即攻擊者銷毀了總質押以太幣的 33%，否則該區塊就不會被撤銷。 這是「加密經濟」上的最終確定性，與工作量證明區塊鏈相關的「機率最終確定性」不同。 在機率最終確定性中，區塊沒有明確的最終確定或非最終確定狀態 - 隨著區塊在鏈上存在的時間越長，該區塊從鏈上被移除的機率會逐漸降低，並且由使用者自行確定在他們對區塊有足夠信心時自行認定它是安全的。 在加密經濟上的最終確定性中，成對的檢查點區塊必須獲得總質押以太幣的 66% 的投票支持。 如果滿足這個條件，則這些檢查點之間的區塊將明確地「最終確定」。
什麼是「弱主觀性」？
弱主觀性是權益證明網絡的一個特性，即社交資訊被用來確認區塊鏈當下的狀態。 新節點或長時間離線後重新加入網路的節點可以獲得最新的狀態，因此節點能夠立刻知道它們是否在正確的鏈上。 這些狀態被稱為「弱主觀性檢查點」，可以從其他節點營運商的帶外通道，或從區塊瀏覽器和多個公共端點取得。
權益證明是否具有抗審查的特性？
目前很難證明權益證明的抗審查性。 然而，與工作量證明不同，權益證明提供了協調罰沒機制，以懲罰審查驗證者。 該協定即將修改為將區塊建構者與區塊提議者分開，並實行建構者必須在每個區塊中包含的交易清單。 此提案被稱為「提議者 - 建構者分離」，有助於防止驗證者審查交易。
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以太坊的權益證明系統會受到 51% 攻擊嗎？
是的， 權益證明和工作量證明一樣，也易受 51% 攻擊。 攻擊者不需要掌控 51% 的網路算力，而是需要掌控已質押以太幣總數的 51%。 累積了總質押量 51% 的攻擊者，便可以控制分叉選擇演算法。 這使得攻擊者能夠審查某些交易、進行短程重組，並透過以有利於他們的方式重新排序區塊來提取最大可提取價值。
什麼是社交協調，為什麼需要它？
社交協調是以太坊上的最後一道防線，讓誠實鏈可以從已最終確定不誠實區塊的攻擊中恢復。 在這種情況下，以太坊社群必須進行「帶外」協調，並采納一個誠實的少數分叉，在此過程中懲處攻擊者的驗證者。 這也需要應用程式和交易所能夠識別誠實的分叉。
權益證明會讓富者越富嗎？
人們質押的以太幣越多，他們能夠運作的驗證者就越多，能夠獲得的獎勵也越多。 獎勵隨著質押以太幣的數量綫性增加，所有人都獲得相同的回報百分比。 相比權益證明，工作量證明更容易讓富者越富，因爲大規模購買硬體的富有礦工會從規模經濟中受益，這意味著財富與獎勵之間的關係是非綫性的。
權益證明比工作量證明更中心化嗎？
不，工作量證明趨於中心化，因爲挖礦成本增加，導致個人礦工被淘汰，接著是小公司被淘汰，依此類推。 權益證明目前的問題是流動性質押衍生品 (LSD) 的影響。 這些代幣代表由某個供應商質押的以太幣，任何人都可以在二級市場交換它們，而無需實際取消以太幣的質押。 流動性質押衍生品讓使用者可以用少於 32 個以太幣進行質押，這也帶來了中心化風險，一些大型組織最終可以控制大部分質押。 這就是爲什麽說單獨質押是以太坊的最佳選項。
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為什麼我只能質押以太幣？
以太幣是以太坊的原生貨幣。 讓所有質押都以單一貨幣計價至關重要，這既是爲了計算加權投票的有效餘額，也是爲了增加安全性。 以太幣本身是以太坊的基本組成部分，但不是智慧型合約的基本組成部分。 引入其他貨幣將顯著增加複雜性，並降低質押的安全性。
以太坊是唯一使用權益證明的區塊鏈嗎？
不是，有多條使用權益證明的區塊鏈。 其中沒有一條鏈與以太坊相同；以太坊的權益證明機制是獨一無二的。
合併是什麼？
合併是指以太坊關閉基於工作量證明的共識機制，並啓用基於權益證明的共識機制的時刻。 合併發生與 2022 年 9 月 15 日。
什麽是活躍性與安全性？
活躍性和安全性是區塊鏈的兩大基礎安全問題。 活躍性是指最終確定鏈的可用性。 如果鏈停止最終確定或者用戶無法很容易地存取它，這就是活躍性失效。 使用成本極高也可以視爲活躍性失效。 安全性是指攻擊鏈（即最終確定衝突檢查點）的難度。