常見問題
什麼是權益證明 (PoS)
權益證明 (PoS) 是一類演算法，透過確保不誠實行事的攻擊者會損失有價值的資產，來為區塊鏈提供安全性。權益證明系統要求一組驗證者提供一些資產，如果驗證者參與某些可證明的欺詐行為，這些資產就會被銷毀。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 (PoW) 有何不同？
工作量證明 (PoW) 和權益證明都是在經濟上阻止惡意行為者向網路發送垃圾訊息或進行欺詐的機制。在這兩種情況下，積極參與共識的節點都會將一些資產「投入網路」，如果它們行為不端，就會失去這些資產。
在工作量證明中，這種資產是能源。被稱為礦工的節點會執行一種演算法，旨在比任何其他節點更快地計算出一個數值。最快的節點有權向鏈提出區塊提案。為了改變鏈的歷史或主導區塊提案，礦工必須擁有極大的運算能力，以確保他們總能贏得競賽。這非常昂貴且難以執行，從而保護了鏈免受攻擊。使用工作量證明「挖礦」所需的能源是礦工支付的現實世界資產。
權益證明要求被稱為驗證者的節點，明確地向智能合約提交加密貨幣資產。如果驗證者行為不端，這些加密貨幣可能會被銷毀，因為他們是直接將資產「質押」到鏈中，而不是透過消耗能源間接進行。
工作量證明更加耗能，因為在挖礦過程中會消耗電力。另一方面，權益證明只需要極少量的能源——以太坊驗證者甚至可以在 Raspberry Pi 等低功耗裝置上執行。以太坊的權益證明機制被認為比工作量證明更安全，因為攻擊成本更高，且對攻擊者的後果更嚴重。
工作量證明與權益證明的對比是一個備受爭議的話題。維塔利克·布特林的部落格 (opens in a new tab)以及 Justin Drake 和 Lyn Alden 之間的辯論對這些論點進行了很好的總結。
權益證明是否節能？
是的。權益證明網路上的節點使用的能源極少。一項第三方研究得出結論，整個權益證明以太坊網路的能耗約為 0.0026 TWh/年——比僅在美國的遊戲能耗低約 13,000 倍。
權益證明安全嗎？
以太坊的權益證明非常安全。該機制在上線前經過了八年的嚴格研究、開發和測試。其安全保證與工作量證明區塊鏈不同。在權益證明中，惡意驗證者可能會受到主動懲罰（「罰沒」）並被逐出驗證者集，從而損失大量的 ETH。在工作量證明下，攻擊者只要擁有足夠的雜湊算力，就可以不斷重複攻擊。在權益證明以太坊上發動同等攻擊的成本也比在工作量證明下更高。要影響鏈的活躍度，至少需要網路上質押以太幣總量的 33%（除非是成功率極低的非常複雜的攻擊）。要控制未來區塊的內容，至少需要質押 ETH 總量的 51%，而要改寫歷史，則需要超過總質押量的 66%。以太坊協定會在 33% 或 51% 攻擊場景中銷毀這些資產，並在 66% 攻擊場景中透過社會共識銷毀這些資產。
權益證明會讓以太坊變得更便宜嗎？
不會。發送交易的成本（Gas 費）由動態費用市場決定，該市場會隨著網路需求的增加而上漲。共識機制不會直接影響這一點。
什麼是節點、客戶端和驗證者？
節點是連接到以太坊網路的電腦。客戶端是它們執行的軟體，可將電腦變成節點。客戶端有兩種類型：執行客戶端和共識客戶端。建立一個節點需要這兩者。驗證者是共識客戶端的可選附加元件，使節點能夠參與權益證明共識。這意味著在被選中時建立並提出區塊提案，並對他們在網路上聽到的區塊進行證明。要執行驗證者，節點營運者必須將 32 個 ETH 存入存款合約。
權益證明是一個新概念嗎？
不是。2011 年，BitcoinTalk 上的一位使用者提出了權益證明的基本概念 (opens in a new tab)，作為對比特幣的升級。直到十一年後，它才準備好在以太坊主網上實作。其他一些鏈比以太坊更早實作了權益證明，但並非以太坊的特定機制（稱為 Gasper）。
以太坊的權益證明有何特別之處？
以太坊的權益證明機制在設計上是獨一無二的。它不是第一個被設計和實作的權益證明機制，但它是最穩健的。該權益證明機制被稱為「Casper」。Casper 定義了如何選擇驗證者來提出區塊提案、如何以及何時進行證明、如何計算證明、給予驗證者的獎勵和懲罰、罰沒條件、不活躍漏損等故障安全機制，以及「最終性」的條件。最終性是指，一個區塊要被視為權威鏈的永久部分，必須獲得網路上至少 66% 總質押 ETH 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一一個實作它的區塊鏈。
除了 Casper 之外，以太坊的權益證明還使用了一種名為 LMD-GHOST 的分叉選擇演算法。如果出現同一個時槽存在兩個區塊的情況，就需要用到它。這會建立區塊鏈的兩個分叉。LMD-GHOST 會選擇證明「權重」最大的一個。權重是按驗證者的有效餘額加權的證明數量。LMD-GHOST 是以太坊獨有的。
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該驗證者逐出網路的術語。在罰沒中損失的 ETH 數量與被罰沒的驗證者數量成正比——這意味著串通的驗證者會比單獨的驗證者受到更嚴厲的懲罰。
為什麼驗證者需要 32 個 ETH？
驗證者必須質押 ETH，這樣如果他們行為不端，就會有所損失。他們必須具體質押 32 個 ETH 的原因是為了讓節點能在普通的硬體上執行。如果每個驗證者的最低 ETH 要求較低，那麼驗證者的數量以及每個時槽必須處理的訊息數量就會增加，這意味著執行節點將需要更強大的硬體。
驗證者是如何被選出的？
在每個時槽中，會使用名為 RANDAO 的演算法偽隨機選擇一個驗證者來提出區塊提案，該演算法將區塊提案者的雜湊與每個區塊更新的種子混合在一起。這個值用於從總驗證者集中選擇一個特定的驗證者。驗證者的選擇會提前兩個時段 (epoch) 固定下來。
什麼是質押磨損？
質押磨損是針對權益證明網路的一類攻擊，攻擊者試圖使驗證者選擇演算法偏向他們自己的驗證者。對 RANDAO 的質押磨損攻擊大約需要總質押 ETH 的一半。
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什麼是社會性罰沒？
社會性罰沒是指社群協調區塊鏈分叉以應對攻擊的能力。它使社群能夠從攻擊者將不誠實的鏈定案的情況中恢復過來。社會性罰沒也可用於對抗審查攻擊。
我會被罰沒嗎？
作為驗證者，除非你故意參與惡意行為，否則很難被罰沒。罰沒僅在非常特定的場景中實施，例如驗證者為同一個時槽提出多個區塊提案，或者他們的證明自相矛盾——這些情況極不可能意外發生。
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什麼是無利害關係問題？
無利害關係問題是某些只有獎勵而沒有懲罰的權益證明機制中的一個概念性問題。如果沒有利害關係，務實的驗證者會同樣樂意證明區塊鏈的任何分叉，甚至多個分叉，因為這會增加他們的獎勵。以太坊透過使用最終性條件和罰沒來確保只有一條權威鏈，從而解決了這個問題。
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什麼是分叉選擇演算法？
分叉選擇演算法實作了決定哪條鏈是權威鏈的規則。在最佳條件下，不需要分叉選擇規則，因為每個時槽只有一個區塊提案者和一個可供選擇的區塊。然而，有時同一個時槽出現多個區塊或資訊延遲到達，會導致鏈頭附近的區塊組織方式出現多種選擇。在這些情況下，所有客戶端必須一致地實作某些規則，以確保它們都選擇正確的區塊序列。分叉選擇演算法對這些規則進行了編碼。
以太坊的分叉選擇演算法稱為 LMD-GHOST。它會選擇證明權重最大的分叉，也就是最多質押 ETH 投票支持的分叉。
權益證明中的最終性是什麼？
權益證明中的最終性保證了給定區塊是權威鏈的永久部分，並且無法被還原，除非發生共識失敗，即攻擊者銷毀了總質押以太幣的 33%。這是「加密經濟」最終性，與工作量證明區塊鏈相關的「機率最終性」相反。在機率最終性中，區塊沒有明確的已定案/未定案狀態——隨著區塊變得越來越舊，它從鏈中被移除的可能性只會越來越小，使用者自行決定何時有足夠的信心認為區塊是「安全的」。在加密經濟最終性中，成對的檢查點區塊必須獲得 66% 質押以太幣的投票。如果滿足此條件，這些檢查點之間的區塊將被明確「已定案」。
什麼是「弱主觀性」？
弱主觀性是權益證明網路的一個特徵，其中使用社會資訊來確認區塊鏈的當前狀態。新節點或離線很長時間後重新加入網路的節點可以獲得最近的狀態，以便節點可以立即查看它們是否在正確的鏈上。這些狀態被稱為「弱主觀性檢查點」，它們可以從其他節點營運者處帶外 (out-of-band) 獲取，或者從區塊瀏覽器或幾個公共端點獲取。
權益證明是否抗審查？
抗審查性目前很難證明。然而，與工作量證明不同，權益證明提供了協調罰沒以懲罰進行審查的驗證者的選項。協定即將發生變化，將區塊建構者與區塊提案者分離，並實作建構者必須包含在每個區塊中的交易清單。這項提案被稱為提案者與建構者分離 (PBS)，有助於防止驗證者審查交易。
更多關於提案者與建構者分離 (PBS) 的資訊 (opens in a new tab)
以太坊的權益證明系統會遭受 51% 攻擊嗎？
是的。權益證明與工作量證明一樣，容易受到 51% 攻擊。攻擊者不需要網路 51% 的雜湊算力，而是需要總質押 ETH 的 51%。累積了 51% 總質押量的攻擊者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，並透過對他們有利的區塊重新排序來提取最大可提取價值 (MEV)。
什麼是社會協調，為什麼需要它？
社會協調是以太坊的最後一道防線，它允許誠實的鏈從將不誠實區塊定案的攻擊中恢復過來。在這種情況下，以太坊社群必須進行「帶外」協調，並同意使用誠實的少數分叉，在此過程中罰沒攻擊者的驗證者。這也需要應用程式和交易所承認這個誠實的分叉。
在權益證明中，富人會變得更富嗎？
一個人質押的 ETH 越多，他們可以執行的驗證者就越多，他們可以累積的獎勵也就越多。獎勵與質押的 ETH 數量呈線性比例，每個人獲得的百分比回報都是相同的。工作量證明比權益證明更能讓富人變得更富，因為大規模購買硬體的較富裕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線性的。
權益證明比工作量證明更中心化嗎？
不是，工作量證明傾向於中心化，因為挖礦成本增加會將個人擠出市場，然後將小公司擠出市場，依此類推。目前權益證明的問題在於流動性質押衍生品 (LSD) 的影響。這些是代表某些提供者質押的 ETH 的代幣，任何人都可以在二級市場上兌換它們，而無需解除實際 ETH 的質押。LSD 允許使用者以少於 32 個 ETH 進行質押，但它們也帶來了中心化風險，即少數大型組織最終可能會控制大部分質押。這就是為什麼獨立質押是以太坊的最佳選擇。
更多關於 LSD 中質押中心化的資訊 (opens in a new tab)
為什麼我只能質押 ETH？
ETH 是以太坊的原生貨幣。必須有一種單一貨幣來計價所有質押，這對於計算有效餘額以加權投票和安全性都是必不可少的。ETH 本身是以太坊的基礎元件，而不是智能合約。納入其他貨幣將顯著增加複雜性並降低質押的安全性。
以太坊是唯一的權益證明區塊鏈嗎？
不是，有幾個權益證明區塊鏈。沒有一個與以太坊完全相同；以太坊的權益證明機制是獨一無二的。
什麼是合併 (The Merge)？
合併是以太坊關閉其基於工作量證明的共識機制，並開啟其基於權益證明的共識機制的時刻。合併發生在 2022 年 9 月 15 日。
什麼是活躍度與安全性？
活躍度 (Liveness) 和安全性 (Safety) 是區塊鏈的兩個基本安全問題。活躍度是指正在定案的鏈的可用性。如果鏈停止定案或使用者無法輕鬆存取它，這些就是活躍度故障。極高的存取成本也可以被視為活躍度故障。安全性是指攻擊鏈的難度——即將衝突的檢查點定案。