以太坊 POS 后 礦工們的選擇_以太坊

原文作者： Shirley 秀秀，歐易研究員

原文來源：歐易研究院

7 月中旬以太坊核心開發者 Tim Beiko 預計以太坊的共識算法遷移到 PoS 的合并升級實施日期為 9 月 19 的消息，引起了整個 Crypto 行業的震蕩。合并就是把 PoS 運行的信標鏈與 PoW 運行的原鏈合并，并逐步停止原鏈的 PoW 部分，這次升級代表著不久的將來以太坊會切換到 PoS 共識。這是以太坊奔向 2.0 之路的關鍵一步，也因為涉及到公鏈共識的轉變而備受關注，其中最為關注這一動向的，可能是礦工群體，因為這與他們的切身利益高度關聯。

能直接反映挖礦行業的榮枯趨勢的數據，是以太坊的算力。據 OKLink 數據顯示，當前以太坊的算力規模約為 0.88P，對比 5 月初的 1.05P 規模，其算力已經縮水 16%。這表明很多礦工正逐步退出以太坊挖礦。另一方面，部分礦工們聯合起來，正在伺機促成以太坊的分叉。

那么，導致以太坊算力下跌的原因都有哪些？「合并」和以太坊的分叉又有什么關聯呢？本報告旨在用大致全面的線索、環環緊扣的推導，為讀者拆解以太坊礦業在「合并」的背景下，將要發生的變化。在開頭部分，本報告也將詳細拆解近期算力規模巨幅下降的原因，和以太坊「合并」在以太坊 2.0 中扮演的角色，并探討以太坊由 POS 共識轉 POW 將對以太坊帶來什么影響。本報告僅供參考，不構成任何投資建議。

以太坊算力規模在兩個月內縮水 16%。究其原因，一方面，行業泡沫的消退和競品蠶食占有率共同導致了項目對 ETH 的使用需求正在減少，這進一步導致了 ETH 價格的下跌。另一方面，EIP-1159 和以太坊 2.0 這類的既定改善規劃，改變了以太坊礦工的收入結構，從 EIP-1159 到信標鏈上線直接導致 POW 挖礦份額減少，再到「合并」之后會逐漸由 POW 轉為 POS 挖礦的預期。它們都會導致當前以太坊礦機盈利變少，進而共同促成了以太坊算力規模的縮水。

影響礦工挖礦行為的最直接因素是盈利，根據礦機盈利公式：

數據：7月比特幣和以太坊期權均出現較大幅度下降，BTC期權持倉量跌幅近40%:金色財經報道，據The Block Pro數據顯示，7月比特幣和以太坊期權均出現較大幅度下降，其中BTC期權持倉量跌幅達到了38.5%，交易額下降16%至189億美元，ETH期權持倉量下跌25%，但交易額上升8.1%至107億美元。在期貨方面，芝商所比特幣期貨持倉量下降15.8%跌至23.4億美元（日均成交額下降2.9% 至16.3億美元），以太坊期貨月交易額下降25.2% 跌至3126億美元。[2023/8/2 16:13:03]

礦工盈利的影響因素主要有礦機獲得 ETH 的數量、ETH 當前價格、礦機運營成本。由于單臺礦機在一段時期內運營成本基本不會有大的變動，本文將從 ETH 當前價格和礦機獲得 ETH 數量這兩個角度去做進一步的拆解分析。

供求關系是經濟學最底層的規律，價格由供給和需求決定。如果需求減少，供給不變的話，價格會下跌。以太坊定位為世界計算機，當程序需要跑在以太坊網絡上時，以太坊需要為其分配足夠的網絡資源（計算、存儲、帶寬等），ETH 便充當以太坊網絡資源使用手續費的作用。從供需角度來看，以太坊網絡生態的繁榮度決定了對 ETH 的需求量，而當前行業泡沫消退和競品蠶食占有率共同導致了以太坊項目對 ETH 的使用需求正在減少。

1.1.1 行業泡沫擠出

在經歷了 2020 年 DeFi 熱潮和 2021 年 NFT 之風后，行業泡沫逐漸消退，鏈上應用趨于萎縮，用戶以 ETH 進行支付的頻次大大降低。

換而言之，周期原因造成的行業收緊，壓縮了 ETH 的流通和應用場景。據 OKLink 圖表顯示，自 3 月以來，ETH 單日銷毀量持續走低 , 對比此前銷毀量數據大有縮水，這間接反映了以太坊鏈上交易處理數量的減少。

1.1.2 競品蠶食占有率

許多公鏈致力于解決以太坊當前面臨的擴展與性能問題，他們大都會在智能合約層兼容以太坊代碼，以便最迅捷地承接以太坊的開發者，分流了大量 ETH 的使用需求。其中的典型代表有 Solana、Avalanche 和 Tron 等等。

以太坊域名服務ENS推出官方商店“ENS Merch Store”:12月16日，以太坊域名服務ENS宣布推出官方商店“ENS Merch Store”，旨在為ENS和Web3社區提供各類新款服飾和配飾。（nftevening）[2022/12/16 21:48:33]

根據公鏈 TVL 對比數據，雖然左邊餅圖顯示，以太坊公鏈依然是以 65.42% 占比位居第一位，但右圖面積圖卻能清晰反映出，以太坊上的 TVL 比例，因其他競品的蠶食而有所下降。

根據機制設置，此前以太坊礦工收入來自區塊獎勵（固定為 2 枚 ETH）+手續費，而通常區塊獎勵所帶來的收益是高于手續費的。從 2020 年 8 月開始，受 DeFi 以及 NFT 熱潮影響，以太坊鏈上活動陡增，Gas 費大漲，手續費在礦工總收入中的占比也逐步增高。

由于以太坊頻頻發生的擁堵事件導致的高 gas 費和等待打包交易更是讓用戶的體驗變得很差，這在很大程度上限制了以太坊的發展。EIP-1159 和以太坊 2.0 這類的既定改善規劃，在致力于提升以太坊性能的同時，也改變了以太坊礦工的收入結構，從 EIP-1159 到「合并」POW 挖礦份額正逐步減少，直至為 0。

1.2.1 EIP-1559 致礦工收入減少

EIP-1559 是以太坊社區為解決以太坊擁堵問題提出的改進提案。此前，礦工收入來自區塊獎勵和手續費。其中，區塊獎勵固定為 2 枚 ETH，手續費則是動態動態變化的，且全部歸礦工所有。實施 EIP-1559 之后，手續費將被銷毀，礦工收入僅來自固定區塊獎勵和小費（Tip），而小費完全由用戶自定義支付。因此在 EIP-1559 設定下，礦工收入來源中的一部分將會被銷毀，獲利減少。

根據此前 Coindesk 相關研究報告，實施 EIP-1559 后，在小費收入為零的情況下粗略估計礦工收入將下降 20%～35%。另據 OKLink 數據顯示，自 EIP-1559 實施以來，以太坊預計供應量為 121,693,647.47 實際供應量為 119,136,265.16，目前以太坊區塊鏈已經銷毀了 2,557,382 枚 ETH，這些都是原礦工收入減少的部分。

以太坊客戶端Erigon發布v2021.07.03版本，配置中添加倫敦升級區塊:官方消息，以太坊客戶端Erigon發布v2021.07.03版本，變更包括在配置中添加倫敦升級區塊、EIP-1559支持eth_call和trace_*API、eth_syncing階段性展示進度等。[2021/7/15 0:54:03]

1.2.2 信標鏈上線

以太坊 2.0 是解決當前以太坊的網絡性能瓶頸的既定規劃，致力于在不降低去中心化的前提下大幅提升以太坊網絡上的擴展性與性能。為實現這一目標，其設定了 4 個發展階段，前三個階段都是采用 PoW 模式，第四個階段將完成從 PoW 到 PoS 的轉化，以及分片、由 eWASM 代替 EVM 等重要升級，是以太坊的最終形態。以太坊 2.0 網絡通過引入分片的方式，來提升網絡的擴展性和處理能力，而信標鏈是整個以太坊 2.0 網絡的「指揮和控制中心」。

其最新路線圖顯示，以太坊第四階段升級的主要節點信標鏈上線、「合并」，以及分片。目前信標鏈已于 2020 年 12 月上線，此后信標鏈以 PoS 的形式運行，執行層產生區塊的過程仍然由原鏈以 PoW 形式進行，以太坊進入一個 PoW+PoS 混合挖礦的階段，為整個網絡向 PoS 過渡做鋪墊。

信標鏈上線，Staking 功能開啟，用戶可以將自己的以太坊存入到以太坊 2.0 網絡上。人們能夠通過在軟件中鎖定 (質押)32 個 ETH 成為驗證人，參與驗證交易，以此來確保網絡的去中心化和安全性。作為回報，質押者們將能有資格獲得 ETH 獎勵。這一部分也導致了 POW 挖礦獎勵變少。

截至 7 月 29 日，信標鏈運行平穩。鏈上數據顯示，信標鏈已擁有約 41.1 萬個節點，累計質押總額約 1313.2 萬 ETH，其中有效投票參與率達 99.83%。另外，自 2021 年 10 月 15 日至今，節點數量和質押總額穩步增長，每日驗證者收入也在緩慢增長中，目前，信標鏈每日獎勵量約 11 萬枚 ETH。

分析 | EOS DApp 日活為以太坊的9倍:據PeckShield態勢感知平臺數據顯示，9月18日即EOS主網上線后3個月，EOS DApp日活為12,009首次超過了以太坊 DApp日活的10,136；11月9日即EOS主網上線后5個月，EOS DApp日活為69,363是以太坊 DApp日活 7,764的近9倍，在去除群控賬號之后，EOS當天DApp日活為31,142，也有以太坊的4倍。此外就DApp交易額而言，8月24日即EOS主網上線2個半月后，EOS單日DApp交易額為705萬美元，而以太坊當天DApp交易額為255萬美元，EOS首次超過了以太坊，DApp交易額呈極速增長之勢。值得一提的是，7月21日，以太坊在Fomo 3D類游戲的影響下，DApp交易額達到最高峰值6,800萬美元，而11月08日，在一大波EOS競猜類游戲的涌現的情況下，EOS DApp單日交易額則達到了10,700萬美元，不難看出，EOS DApp生態在高峰期的交易額遠在以太坊之上。[2018/12/1]

1.2.3「合并」臨近，將逐步轉為 POS 挖礦

按 V 神所言，以太坊計劃于 2022 年第三季度進行的「合并」，將會把共識層（PoS 信標鏈）與執行層（PoW 原鏈）合并，并逐漸停止原鏈的 PoW 部分，這次升級代表著以太坊在 bu jbu ji 正式切換到 PoS 共識。PoS 機制下，礦工能獲取的以太坊收益將與其質押的 ETH 占全網 ETH 質押的比例相關，而不再需要購入礦機等硬件。這意味著以太坊 PoW 挖礦將在不久后退出歷史舞臺，也給正進行 PoW 挖礦的礦工們帶來了一定的壓力。

以太坊 POW 轉為 POS 挖礦是一個逐步推進的過程，9 月的 merge 上線難度炸彈是合并的開端，具體過程可以簡單歸納如下:

難度炸彈啟動->出塊時間延長->礦工逐漸離開->全網算力下降->設置 TTD ->到達最終目標難

度->從 PoW 切換至 PoS (實現主網合并)

此后，在 PoS 機制下，礦工能獲取的以太坊收益將與其質押的 ETH 占全網 ETH 質押的比例相關，而不再需要購入礦機等硬件。這意味著以太坊 PoW 挖礦將在不久后退出歷史舞臺，也給正進行 PoW 挖礦的礦工們帶來了一定的壓力。

行情 | 以太坊未確認交易筆數為65676筆:根據公開數據顯示，目前以太坊的網絡未確認交易筆數為65676筆，網絡較為擁堵。[2018/8/23]

按照前文的分析，此次以太坊合并代表著以太坊將在不久的將來切換到 PoS 共識，對以太坊礦業的影響巨大。PoW 轉 PoS 挖礦對以太坊礦業的主要影響表現在如下 4 個方面：硬件設備、算力總量、利益格局、發展方向。下面逐一來談：

行業最上游的硬件提供商曾在以太坊的 POW 挖礦中得益匪淺。去年英偉達 CEO Jensen Huang 透露，英偉達在推出以太坊挖礦處理器后三個月內，實現了 1.55 億美元的盈利；去年 Q2 英偉達顯卡挖礦收入達到 2.66 億美元，創歷史之最。此前英偉達方曾公開承認，以太坊從 POW 向 POS 的轉變，是對顯卡（GPU）產品需求的潛在威脅。5 月 20 日，也就是 Q1 財報發布之前一周，芯片巨頭英偉達宣布放緩招聘，引起了加密圈從業者的格外關注和重點解讀，此次主動收縮人員規模，可能離不開行情不振導致的礦機需求銳減。

作為全球高端電子硬件設備供應商中的龍頭玩家，以及加密圈挖礦設備最上游零部件生產商，英偉達尚且會因受到行情下跌和以太坊轉 POS 影響，而下調出貨量預期，更休論其他產業鏈上中下游其他大大小小的玩家了。當然，以太坊轉 POS 對他們的影響會更大，因為畢竟和英偉達相比，算力挖礦是他們的「支柱性產業」，甚至是釜底抽薪。所以，可以遇見的是，隨著行情下行的加劇，以及 POS 挖礦的落地，后期全球實體礦機設備及其零部件的出貨量，將在短期內走低。

一切市場主體，均為逐利而生，這在加密圈，尤其是礦圈體現地尤為明顯。在以太坊由 P0W 轉 POS 挖礦后，原有 POW 礦工將不能繼續參與以太坊挖礦，其已有 ETH 礦機的使用流向值得關注。以太坊 POW 算力在整個加密挖礦賽道，舉足輕重，占比較大。一旦轉 POS 之后，原有的 POW 算力可能會像砸盤一樣涌入其他挖礦市場，屆時或將給現有的挖礦賽道造成巨大影響，并一定程度上重構整個加密圈硬件挖礦賽道的利益格局。

2.2.1 原鏈分叉

面對挖礦利益的再分配，礦工們有可能從利益角度出發，在以太坊 2.0 合并升級時不跟隨以太坊社區完成 PoS 共識機制轉換。如此一來以太坊有可能在合并節點分叉為 POW 和 POS 機制的兩條鏈。

2.2.2 轉向 ETC 挖礦

DAO 事件的硬分叉就導致了以太坊社區分裂成了以太坊和以太坊經典，Token也分成了兩個——ETH 和 ETC。目前兩者算法已經并不相同，ETH ASIC 礦機可能需要固件更新才能與 ETC 挖礦算法 ETCHash 兼容。但兩者之間并無技術障礙，現有 ETH ASIC 礦工只升級礦機固件就可開采 ETC，顯卡無需升級，可直接開采 ETC，切換成本很低，這很可能吸引很大一部分 ETH ASIC 礦工轉向 ETC 挖礦。

2.2.3 其它礦機兼容幣

理論上，顯卡可以直接挖 Grin、BEAM、RVN、XMR、BTG、AION 等其他幣種。

毋庸置疑的是，根據前文，以太坊轉 POS 后，主要采用質押 Token 的方式，而非礦機算力進行挖礦，這也是應「碳中和」的號召。所以，相當一部分礦機會暫時關機，被迫停擺，等待找到新的使用場景再行重啟。因此，可以預見的是，短期內，礦業的整體產出—以太坊總算力會大跌，全網總算力也會暫時出現一定的跌幅。

前文提到，轉 POS 機制后，這些以太坊原有礦工和算力，會涌入其他采用 POW 共識機制的公鏈和幣種當中，使其算力更為充裕。那么，這部分算力會對幣種價格走勢，或將施加更多不確定性的影響。因為，二者的供需關系，發生了一定的變化。此前是市場對其幣種的需求量增加，導致價格上漲，進而造成算力大量供給。如今，這些公鏈和 Token 在未預期的情況下，承接了一定規模的算力，催生出更多的 Token，再疊加美聯儲加息下市場流動性減弱的大行情，后期幣價將更趨動蕩。

「合并」后以太坊逐步由 P0W 轉 POS 挖礦，用戶們參與挖礦的門檻將會降低，只需要質押 32 枚以太坊就可以申請成為驗證節點參與挖礦。因此，以太坊礦業的形態將發生根本性的改變，即從線下的設備挖礦，轉變為線上的質押挖礦。隨著「碳中和」對加密圈的壓力越來越大，后期不排除一部分公鏈師從龍頭以太坊，同樣選擇 POS，那么這將進一步壓縮實體設備礦業的生存空間，但這更多的只是一種趨勢。

回歸到眼前的現實，轉 POS 后，基于以太坊質押服務的項目將成為主流，合并前后以太坊質押比例將會大增。而 Staking 服務也存在規模效應，在蛋糕有限的情況下，市場占有率更高的項目更容易通過規模優勢提高 Staking 分成比例，從而進一步提升其市場占有率，這一賽道的頭部項目值得關注，如 Lido。

此外，由于中心化交易平臺天然沉淀了各類 PoS 鏈資產, 且具有比較專業的知識儲備和設備資源，在質押運營服務上占據優勢。加之交易平臺可以直接開通質押衍生品的交易對服務釋放出流動性，因此目前行業的主流中心化交易平臺大都是 ETH2.0 自運行節點質押服務商。

歐易 OKX 就有提供 ETH2.0 鎖倉挖礦節點運營商的服務，歐易承擔所有 ETH2.0 節點的搭建和維護成本，用戶 0.1 ETH 即可參與，且鏈上收益 100% 發放給用戶。ETH2.0 挖礦收益根據鏈上鎖倉量動態調整，預計年化收益率在 4%-20% 之間。平臺 1:1 發行挖礦憑證 BETH，每日 00:00 (HKT) 對用戶持倉進行快照，按照用戶 BETH 持倉量按比例瓜分鏈上收益，在次日 11:30(HKT) 發放挖礦收益。當 ETH2.0 主網上線后，可以根據持有的 BETH 數量 1:1 兌換回 ETH。且平臺開放了 BETH/USDT 和 BETH/ETH 交易對，當不想持有 BETH 了也可以隨時賣出，靈活性高。

（歐易 ETH2.0 鎖倉挖礦）

綜合前述分析，可以得出如下總結：

行業泡沫擠出和競品蠶食占有率共同導致了以太坊項目對 ETH 的使用需求正在減少，EIP-1159 和以太坊 2.0 這類的既定改善規劃，在致力于提升以太坊性能的同也改變了以太坊礦工的收入結構導致礦工挖礦份額減少，這些因素綜合導致了礦工收益減少進而導致以太坊算力規模的縮減。但這也與本輪以太坊合并有著隱形而又重要的關聯。

以太坊 2.0 的既定路線下，以太坊從 POW 轉 POS 一方面是技術升級，另一方面是利益的再分配。POW 時代，礦工為維系系統高質量運行做出了貢獻，也獲得了巨額生態獎勵。轉為 POS 之后，原有 POW 礦工將不能繼續參與挖礦，存在分叉新鏈、「采掘」ETC 或其他礦機兼容幣分流可能。生態內基于以太坊 Staking 的節點與質押服務將會成為主流。

以太坊自誕生以來已經歷過兩輪行業周期的檢驗，仍是公鏈生態的標桿、區塊鏈創新的源泉，目前在各類底層技術突破，包括 Layer2、以太坊 2.0 等方面都做了諸多嘗試。此前的 POW 挖礦為系統的安全、穩定做出了貢獻，」合并「后逐步轉為 POS 挖礦之后，公鏈生態的競爭將進入 2.0 階段，公鏈在底層、應用、資本等方面的全方位競爭值得期待。

立足當下，對于 ETH 這類總量不限的資產，其沒有 BTC 總量恒定的「故事」，價格主要依靠「供需關系」維系：即新增量與燃燒量之間的動態平衡。燃燒量與生態應用息息相關，它代表了去中心化的數字世界維系「信任」需求，只有當生態越來越豐富，「信任」需求越來越多的前提下，ETH 生態的繁榮才能持續。因此，決定區塊鏈發展前景的是其上開發者生態的繁榮程度，「出圈」應用才是引領區塊鏈未來的存在。

可見，以太坊由 POW 轉 POS 挖礦對以太坊礦業的影響，是尤為深遠、全面，甚至是根本性的。另外，合并本身，包括未來的以太坊 2.0，對于以太坊生態乃至整個加密圈的影響，我們還將會跟蹤研究、實時關注。包括針對后續質押賽道的發展走向、對于會否反向虹吸其他公鏈的生態，以及 Layer2 賽道的項目何去何從等等一系列潛在的影響，歐易研究院后期都將擇機出專門的研究報告，為讀者進行深度解讀。

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