以太坊挖矿

共识挖掘

以太坊目前使用的POW共识机制与比特币的POW有些不同。准确的说，以太坊目前的共识机制叫做Ethash算法。解决挖矿中心化问题。

听说过比特币挖矿的朋友一定知道ASIC挖矿，那么ASIC（application specific集成电路）就是一种特殊应用的集成电路。然后 Ethash 出现以抵制 ASIC。

以太坊矿工获取区块链状态下的随机数据，并从区块链交易的最后N个区块中随机选择一些计算，然后返回结果哈希。

我们来看看以太坊的挖矿过程：

在每个区块中，通过区块头生成一个种子。这颗种子叫做种子，种子只和现在的一样。块相关。

种子生成一个 16MB 的伪随机缓存。

基于上面的缓存，然后生成一个1GB的DAG数据集。缓存和数据集之间存在依赖关系。一般来说，数据集依赖于缓存的一些元素。总之，只要有缓存，就可以计算出数据集DAG中指定位置的元素。

矿工所做的是随机选择数据集 DAG 中的元素并对其进行哈希处理的过程。只需在比特币中间寻找与随机数相同的模式即可。

那么和比特币挖矿相比，以太坊目前只需要验证者花费一定的缓存来验证指定元素的hash是否小于某个hash值。

缓存和数据集 DAG 每 30,000 个区块更新一次，因此矿工应该专注于读取数据集而不是更改数据集。

这种方法的优点是以太坊中的智能合约可以进行任何类型的计算，因此 ASIC 是提供计算的专用集成电路。它就像全球计算机的 CPU。那么挖矿需要保存完整节点的完整区块链。

以太坊正在计划过渡到POS机制，所以以太坊的POS机制先用神的话来解释一下：POS协议分钟，每个人都是“矿工”，所以除非他们选择通过放弃以太币来打破规则，否则每个人都必须负责确认和验证交易，本质上是一种分散的治理模型，增加了利益相关者对网络的参与。

POS有两种模式：一种是POS，另一种是BFT（拜占庭容错）风格的POS。

POS：基于链的POS，然后在每个时间阶段从验证者集合中选择一个验证者，并赋予创建区块的权力，但必须要求验证者指向最多的区块，最长的链。

BFT-POS：验证者被分配一定的权利，然后他们通过提议区块生成对提议的区块进行投票。这是一种投票机制。在每一轮中，都会对一个新区块进行投票。线上验证者最后讨论出块的生成和添加，这个意见的结果是不能改变的。

当然，以太坊的POS机制还是有惩罚机制的。

以太坊的casper：区块链中难免会出现竞争链，所以为了保证大部分验证者在主链上生成区块2022年对于以太坊挖矿，必须有机制保证之前的POS机制没有惩罚。一旦攻击者出现，区块链可能无法达成共识。即使没有攻击者，也可能因准主链的选择而存在差异。然后假设验证在区块链的不同准主链上，在稍后的时间节点，将验证错误行的记录行为包含在区块链中并给予一定的惩罚，或者直接惩罚验证者错误的链条。对于出块行为，casper 使用抵押某些代币的验证人，然后这些验证人投票，最后根据投票结果形成多数意见，对押金前投票的有效用户给予退款和奖励，对于那些谁攻击或犯错2022年对于以太坊挖矿，押金将被没收。

参考：《以太坊技术详解与实践》