以太坊挖矿的运行原理——零基础认识以太坊（六）

第0章介绍

我们已经介绍过什么是以太坊，那么以太坊是如何产生的呢？ 什么是以太坊挖矿？

第 1 章以太坊挖矿的工作原理

矿工在确保以太坊正常运行方面发挥着重要作用。

虽然这个角色并不那么显眼。

许多新用户认为，挖矿的唯一目的是在不需要中央发行机构的情况下产生以太 (ETH)。 这是对的。 Ether通过挖矿产生，每挖出一个区块，就会产生5个Ether。 然而，采矿也扮演着另一个重要角色。

通常，银行负责保存准确的交易记录。 他们有责任确保钱不是凭空创造的，用户不会作弊，不会发生双重支出。

但区块链引入了一种新的记账方式，其中整个网络而不是中介机构负责验证交易并将其添加到公共分类账中。

尽管目标是创建一个“无需信任”或“信任最小化”的系统，但仍然需要有人确保金融交易的安全，以免有人作弊。

挖矿是一种以去中心化的方式实现记账的创新。

矿工可以就交易历史达成共识，同时防止欺诈（尤其是双花）——在 PoW 区块链出现之前，去中心化货币一直没有解决这个问题。

尽管以太坊正在寻找其他方式就交易验证达成共识，但仍通过挖矿来保证网络的正常运行。

挖矿如何运作

以太坊的挖矿过程与比特币几乎相同。

挖矿时，矿工使用计算机快速、反复地猜测一个难题的答案，直到一个矿工猜出正确答案。

更具体地说，矿工对区块头元数据（包括时间戳和软件版本）进行哈希函数运算（该函数将得到一个固定长度的字母和数字字符串），这将影响哈希值结果，nonce值是唯一变量.

如果矿工 A 第一个找到符合要求的哈希值，那么矿工 A 将获得以太币作为奖励，并在全网广播该区块，让所有节点验证和更新账本。 如果矿工 B 计算出正确的哈希值，矿工 A 将停止在当前区块链上工作，并继续在下一个区块上重复该过程。

矿工很难在这个游戏中作弊。 他们不能假装在工作并得到正确的答案。 这就是为什么这个解决问题的过程被称为“工作量证明”的原因。

另一方面，其他矿工几乎不需要时间来验证哈希值是否正确以太坊如何挖矿，这实际上是每个节点都在做的事情。

大约每 12-15 秒，矿工就会挖出一个区块。 如果矿工的挖矿速度过快或过慢，算法会自动调整难度值，使出块速度保持在12秒左右。

矿工赚取这些以太币是随机的，挖矿的回报取决于他们的运气和他们投入的算力。

以太坊使用的工作量证明算法叫做“Ethash”以太坊如何挖矿，专门设计用来需要更多的内存来增加更昂贵的ASIC矿机的挖矿难度（ASIC是专业的挖矿芯片，目前用于挖矿比特币）。 硬币唯一有利可图的方式）。

从某种意义上说，Ethash 已经达到了这个目的，因为没有 ASIC 矿工挖以太坊（至少现在还没有）。

另外，以太坊计划将POW挖矿算法改为POS（Proof of Stake），因此购买ASIC矿机挖矿并不是一个明智的做法，而且很可能不会长久。

切换到股权证明

然而，以太坊可能再也不需要矿工了。

开发者计划放弃工作量证明算法（目前网络用于验证交易和防止交易被篡改），转而使用权益证明机制，网络的安全性由令牌持有者。

如果以太坊确实使用这种算法，PoS 可能是一种使用更少资源实现分布式共识的方法。