以太坊（Ethereum，貨幣符號ETH）在設(shè)計之初就決定最終要采取權(quán)益證明（PoS）去維護交易的安全性，取代效率低下，資源消耗大的工作量證明（PoW）。前期通過PoW建立起一套可以信賴的數(shù)字加密貨幣體系，之后就將基于該貨幣轉(zhuǎn)到PoS體系，通過權(quán)益人交保證金的方式去保證其作為一個誠實的節(jié)點驗證交易的有效性。為此，以太坊的創(chuàng)始人們?yōu)樗O(shè)定了4個發(fā)展階段：Frontier，Homestead，Metropolis，Serenity，階段之間的轉(zhuǎn)換需要通過硬分叉的方式實現(xiàn)。
Frontier是2015年7月以太坊發(fā)行初期的試驗階段，那個時候的軟件還不太成熟，但是可以進行基本的挖礦，學(xué)習(xí)，試驗。系統(tǒng)運行之后，吸引了更多的人關(guān)注并參與到開發(fā)中來，以太坊作為一個應(yīng)用平臺，需要更多的人去開發(fā)自己的去中心化應(yīng)用來實現(xiàn)以太坊本身的價值。隨著人氣漸旺，以太坊的價值也水漲船高。
Homestead是以太坊第一個正式的產(chǎn)品發(fā)行版本，于2016年3月發(fā)布。目前以太坊仍運行在該階段，100%采用PoW挖礦，但是挖礦的難度除了因為算力增長而增加之外，還有一個額外的難度因子呈指數(shù)級增加，這就是難度炸彈（Difficulty Bomb）。由于PoS的運用將會降低挖礦的門檻，因為你不需要再去購買價格高昂的硬件礦機，只需要購買一定數(shù)量的ETH，將其作為保證金通過權(quán)益證明的方式驗證交易有效性，即可拿到一定的獎勵。因此，對礦工來說他們花高價購買的礦機將無用武之地，這勢必會引起礦工的不滿。為了防止PoW轉(zhuǎn)PoS的過程中礦工聯(lián)合起來抵制，從而分叉出兩條以太坊區(qū)塊鏈，難度炸彈被引入。難度炸彈指的是計算難度時除了根據(jù)出塊時間和上一個區(qū)塊難度進行調(diào)整外，加上了一個每十萬個區(qū)塊呈指數(shù)型增長的難度因子。
這有點像一個溫水煮青蛙的過程，一開始附加的難度并不引人注意，但是隨著區(qū)塊高度的增加，呈指數(shù)增長的難度因子比重將會顯著提高，使得出塊難度大大增加，礦工將難以挖出新的區(qū)塊。目前以太坊的區(qū)塊高度超過420萬，難度炸彈已經(jīng)開始發(fā)揮威力，出塊時間從之前很長一段時間維持的平均15秒左右漸漸增加到了25秒，每天新產(chǎn)生的ETH降到了19000以下（2017年9月2日數(shù)據(jù)）。由于出塊越來越艱難，到最后區(qū)塊將被完全凍結(jié)，這個過程又被稱作“冰川時代”（Ice Age）。有了這個預(yù)期，那么轉(zhuǎn)PoS引起的硬分叉就不會是一個困難的選擇，畢竟沒有人會繼續(xù)待在那條將要走向凜冬的區(qū)塊鏈。
然而PoS的機制設(shè)計中有很多問題需要解決，開發(fā)時間比原本計劃的要長。根據(jù)最近的以太坊改進建議EIP-649（2017年8月26日被接受 ）, 轉(zhuǎn)換到權(quán)益證明（PoS）的時間節(jié)點將被延遲約一年半，工作量證明（PoW）將會繼續(xù)擔(dān)當(dāng)大任。為了不堵塞交易，維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行，難度炸彈也需要被相應(yīng)地延遲，實現(xiàn)方式是將挖礦難度按照回退300萬個區(qū)塊的高度去計算，因此出塊時間又將回到15秒左右，如果不采取任何行動，則ETH的供應(yīng)量會明顯超出按原本難度炸彈時間表規(guī)劃的供應(yīng)量，這會導(dǎo)致通貨膨脹，降低ETH的價值，為了使ETH的供應(yīng)量與原本計劃的數(shù)量相當(dāng)，于是需要減少每個區(qū)塊的獎勵，從原本的5個ETH減少為3個ETH，叔塊的獎勵也將相應(yīng)減少。
Homestead的下一階段Metropolis又被分成了兩個階段：Byzantium和Constantinople。Byzantium預(yù)計在9月下旬發(fā)布，屆時難度炸彈延遲和區(qū)塊獎勵減少將被執(zhí)行。Constantinople的規(guī)劃與開發(fā)預(yù)計將在今年晚些時候進行。
樂觀估計，以太坊的最后一個階段Serenity，即轉(zhuǎn)成PoS的軟件版本至少要到2018年底發(fā)布了，具體實施要到2019年春季后。到時PoS的實行將會加快交易速度，吸引更多分布式節(jié)點的加入，為各種分布式應(yīng)用（Dapp）的運行打下物理基礎(chǔ)，以太坊將有希望成為去中心化領(lǐng)域的app store，互聯(lián)網(wǎng)的新時代也將到來。從軟件開發(fā)的性質(zhì)來說，總是會有各種意想不到的問題和難度出現(xiàn)，所以誰也不知道以太坊設(shè)想的烏托邦Serenity最終將在何時到來，不過這是一個值得期待的事件。如果說比特幣是數(shù)字加密貨幣開創(chuàng)性的先驅(qū)，那么以太坊就是繼往開來的主將，它有著更宏偉的藍圖。
