挖礦這個(gè)詞源于對(duì)加密貨幣與黃金的類比。黃金或貴金屬很稀有，電子代幣也是，增加總量的唯一方法就是挖礦。以太坊也是這樣，發(fā)行的唯一辦法就是挖礦。但是不像其他例子，挖礦也是通過(guò)在區(qū)塊鏈中創(chuàng)建、驗(yàn)證、發(fā)行和傳播區(qū)塊來(lái)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的方法。

挖以太幣=保護(hù)網(wǎng)絡(luò)=驗(yàn)證計(jì)算

什么是挖礦？

以太坊，和所有區(qū)塊鏈技術(shù)一樣，使用激勵(lì)驅(qū)動(dòng)的安全模式。共識(shí)基于選擇具有最高總難度的區(qū)塊。礦工創(chuàng)造區(qū)塊，其他人檢測(cè)有效性。區(qū)塊只有在包含特定難度的工作量時(shí)才有效，還有其他合格性條件。請(qǐng)注意到以太坊Serenity里程碑，可能就會(huì)被取代（參考權(quán)益證明模型）。

以太坊區(qū)塊鏈在很多方面與比特幣區(qū)塊鏈類似，但也有些不同。在區(qū)塊鏈架構(gòu)方面，以太坊和比特幣之間最主要的的區(qū)別是，不像比特幣，以太坊區(qū)塊不僅包含交易列表也包含最近狀態(tài)（merklepatricia特里結(jié)構(gòu)的根散表編碼在狀態(tài)中更精確）除此之外，另外兩個(gè)值，區(qū)塊數(shù)和難度，也儲(chǔ)存在區(qū)塊中。

使用的工作量證明算法叫Ethash（Dagger-Hashimoto算法的改良版本），包括找到算法的隨機(jī)數(shù)輸入以使結(jié)果低于特定的難度閾值。工作量證明算法的意義在于，要找到這樣一個(gè)隨機(jī)數(shù)，沒(méi)有比列舉可能性更好的策略，而解決方法的驗(yàn)證瑣碎又廉價(jià)。由于輸出有均勻分布（是散表功能應(yīng)用的結(jié)果），我們可以保證，平均而言，需要找到這樣一個(gè)隨機(jī)數(shù)的時(shí)間取決于難度閾值。這使得只通過(guò)操縱難度來(lái)控制找到新區(qū)塊的時(shí)間成為可能。

正如協(xié)議中所描述的，難度動(dòng)態(tài)調(diào)整的方式是每15秒整個(gè)網(wǎng)絡(luò)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊。我們說(shuō)網(wǎng)絡(luò)用15秒?yún)^(qū)塊時(shí)間生產(chǎn)一個(gè)區(qū)塊鏈。這個(gè)“心跳”基本上主要強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)狀態(tài)同步，保證不可能維持一個(gè)分叉（允許doublespend）或被惡意分子重寫歷史，除非攻擊者有半數(shù)以上的網(wǎng)絡(luò)挖礦能力（即所謂的51%攻擊）。

任何參與到網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)都可能是礦工，預(yù)期的挖礦收益和他們的（相對(duì)）挖礦能力或者說(shuō)成正比，比如被網(wǎng)絡(luò)總散表率標(biāo)準(zhǔn)化的，每秒嘗試的隨機(jī)數(shù)數(shù)量。

Ethash工作量證明是內(nèi)存難解的，這使它能抵抗ASIC。內(nèi)存難解性由工作量證明算法實(shí)現(xiàn)，需要選擇依靠隨機(jī)數(shù)和區(qū)塊標(biāo)題的固定資源的子集合。這個(gè)資源（幾十億字節(jié)大小的數(shù)據(jù)）叫做DAG。每3000個(gè)區(qū)塊的DAG完全不同，125小時(shí)的窗口叫做epoch（大約5.2天），需要一點(diǎn)時(shí)間來(lái)生成。由于DAG只由區(qū)塊高度決定，它可以被事先生成，如果沒(méi)有被事先生成，客戶端需要等到進(jìn)程最后來(lái)生產(chǎn)區(qū)塊。如果客戶端沒(méi)有預(yù)生成并提前緩存DAG，網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)在每個(gè)epoch過(guò)渡經(jīng)歷大規(guī)模區(qū)塊延遲。注意不必要生成DAG以驗(yàn)證工作量證明，它可以在低CPU和小內(nèi)存的狀態(tài)下被驗(yàn)證。

在特殊情況下，從零開始創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，只有在為現(xiàn)存epoch創(chuàng)建DAG的時(shí)候才會(huì)開始挖礦。

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