什么是以太坊挖矿算法Ethash？

以太坊的挖矿算法是什么？ “采矿”一词来自隐身货币和黄金之间的类比。黄金或贵金属很稀有，电子代币也是如此。增加总数的唯一方法是挖矿。以太博物馆也是如此。分发它的唯一方法是我的。但与其他示例不同的是，

以太坊的挖矿算法是什么？ “采矿”一词来自隐身货币和黄金之间的类比。黄金或贵金属很稀有，电子代币也是如此。增加总数的唯一方法是挖矿。以太博物馆也是如此。分发它的唯一方法是我的。但与其他示例不同的是，挖矿也是一种通过在区块链上创建、验证、分发和传播区块来保护网络的方式。

与所有区块链技术一样，以太坊使用激励驱动的安全模型。共识基于选择总体难度最高的区块。矿工制造障碍，其他人测试效率。仅当块包含具有特定难度的工作负载并且存在其他合格条件时，它们才有效。请注意，以太坊中的 Serenity 里程碑可能会被替换（参见权益证明模型）。

以太坊区块链在许多方面与比特币区块链相似，但也存在一些差异。以太坊和比特币在区块链架构方面的主要区别在于，与比特币不同的是，一个以太坊区块不仅包含交易列表，还包含最新状态（merkle patricia 结构的根哈希表代码在状态）。 ）。此外，块中还存储了另外两个值，块数和难度。

使用的工作量证明算法称为 Etash（Dag-Hashimoto 算法的改进版本），它涉及找到算法输入的随机数，以使结果低于某个难度阈值。工作量证明算法的要点在于，没有比枚举找到这样一个随机数的可能性更好的策略了，而且解决方案的验证既简单又便宜。因为输出是均匀分布的（这是应用哈希表函数的结果），我们可以保证，平均而言，找到这样一个随机数的时间取决于难度阈值。这使得仅根据操作难度来控制何时发现新块成为可能。

如协议所述以太坊是挖矿出来的吗，难度是动态调整的，全网每15秒产生一个区块。我们说网络在 15 秒内产生了一个区块链。这个“心跳”主要关注系统状态同步，确保除非攻击者拥有超过一半的网络挖矿能力（所谓的 51 % 攻击）。

任何参与网络的节点都可能是矿工，预期的挖矿收益与其（相对）算力成正比，例如由网络的总去中心化模型标准化的每秒尝试的随机数数量。

这种工作负载被证明是内存密集型的，这使得它可以抵抗 ASIC。内存难度是通过工作量证明算法实现的，该算法需要根据随机数和块标题选择固定的资源子集。这种资源（千兆字节的数据）称为 DAG。 DAG 每 3000 个块就完全不同。 125 小时的窗口称为一个 epoch（大约 5.2 天），生成需要一点时间。因为 DAG 只由区块高度决定，所以可以提前生成。如果没有预先生成，则客户端需要等到进程结束才能生成块。如果客户端不预先生成和缓存 Dag，网络可能会在每个 epoch 转换时遇到大量的块延迟。注意，不需要生成 DAG 来验证工作量证明，可以在低 CPU 和小内存的情况下进行验证。

在一个区块内执行并由获胜矿工提交的所有交易消耗的 Gas 由每笔交易的发送者支付。作为共识协议的一部分，所产生的气体成本归属于矿工的账户。这将使区块奖励随着时间的推移而变小。

例如父块是稳定块，父块包含之前的块（最多6个块）。有效的叔块将获得奖励，以抵消网络延迟对挖矿奖励的影响，提高安全性（这被称为 GHOST 协议）。由成功的工作量证明矿工形成的区块中包含的叔块将获得 7/8 的区块奖励（=4.375 以太币）。每个块最多允许两个叔块。

挖矿成功与否取决于设定的区块难度。区块难度动态调整每个区块以指定网络哈希函数，创建一个 12 秒的区块时间。因此，找到一个块的机会是由哈希率相对于难度产生的。

Ethash 使用 DAG（有向无环图）作为工作量证明算法，该算法为每个 epoch 生成，例如每 3000 个区块（125 小时，大约 5.2 天）。 DAG 需要很长时间才能构建。如果客户端只按需生成，那么每次 epoch 转换都需要很长时间才能找到新 epoch 的第一个块。但是，DAG 仅取决于块的数量，因此可以预先计算它以避免每个 epoch 中的过度延迟。 Geth 和 ethminer 执行自动 DAG 生成，一次维护 2 个 DAG，以实现平滑的 epoch 转换。当从控制台控制挖矿时，自动 DAG 生成会打开和关闭。如果 geth 使用 --mine 选项启动，它也将默认打开。请注意，客户端共享 DAG 资源。如果您运行任何客户端的多个实例，请确保仅在一个实例中启用自动 DAG 生成。

我们的算法 Ethash（以前称为 Dagger-Hashimoto）是基于一个大型的、瞬时的、任意生成的数据集，形成一个 Dag（Dag-part），它试图解决其特定约束之一，它的一部分由区块头哈希决定。

它旨在在只有慢速 CPU 的环境中散列快速验证时间以太坊是挖矿出来的吗，但是当它提供大量高带宽内存时，它为挖矿提供了很多加速。大内存需求意味着大规模矿工获得的超线性收益相对较少。高带宽要求意味着在许多超高速处理单元之间堆叠和共享相同内存的加速对每个单元来说几乎没有好处。

为了进行挖矿，您需要一个能够挖矿的完全同步的以太坊客户端和至少一个以太坊账户。该账户用于发送挖矿奖励，通常称为货币基础或以太基础。请参阅本说明的“创建帐户”部分，了解如何创建帐户。