如何挖以太坊（挖矿教程一天挖一个）

PoW 的概念起源于比特币网络，与人们通常所说的“挖矿”一词密切相关。我们知道，在现实生活中，黄金或其他稀有贵金属需要通过艰苦的采矿劳动才能获得。在以太坊区块链网络中，数字货币也是一种稀有资源，也是通过挖矿获得的。

但是，与黄金和贵金属挖矿不同，数字货币挖矿还可以服务于构建、验证、请求和传播区块的目的，表示为：以太坊挖矿=安全网络安全=计算验证以太坊选择总数最高的区块通过 PoW 作为有效区块的难度。矿工节点负责生产区块，其他节点负责验证区块。任何加入以太坊网络的节点都可以成为矿工。矿工通过挖矿获得的收益大致与归一化算力相对于全网成正比。以太坊以区块数据的形式维护交易列表和最近状态。区块编号和难度系数存储在区块头中。以太坊中的 PoW 算法也称为 Ethash 算法（即 Dagger-Hashimoto 算法的改进版）。

矿工节点试图通过快速计算找到一个合适的Nonce值，使得运算得到的结果低于特定的难度阈值。 PoW 的要点是，很难找到比枚举更好的方法来获得合适的 Nonce 值以太坊新手挖矿教程，并且很容易验证该值是否满足要求。因为哈希函数的输出个数满足均匀分布，所以我们可以保证得到一个合适的Nonce值的时间在平均意义上与设定的难度值相关。

因此，网络可以通过调整难度系数来控制出块时间。难度系数动态调整，保证全网平均出块时间保持在15秒左右。这样的心跳周期保证了系统状态的正常同步，也排除了分叉或篡改历史数据的可能。除非攻击者能够拥有超过一半的网络总算力（即51%攻击）。 Ethash算法的瓶颈在于内存读写性能，即矿工无法通过ASIC、FPGA等更快的硬件来提升挖矿。

以太坊网络节点可以使用 CPU 挖矿来获得以太币奖励。这种挖矿方式已经很难赚钱了，因为 GPU 挖矿的效率大约比 CPU 挖矿高两个数量级。但在现代测试网或私链上，测试合约和交易仍然可以通过CPU挖矿获得以太奖励。当用户使用命令行工具geth访问以太坊网络时以太坊新手挖矿教程，默认不开启挖矿。通常需要使用--mine选项开启CPU挖矿模式，使用--minerthreads参数设置并行挖矿线程数。挖掘算法需要消耗大量内存。在使用 GPU 挖矿时，每个 GPU 在生成 DAG 时通常需要 1-2G 的 RAM 内存空间。如果程序返回“错误 GPU 挖掘。GPU 内存碎片？”错误，这意味着硬件无法获得足够的内存。 GPU 挖矿基于 OpenCL，因此 AMD GPU 的运行速度将比相同规格的 NVIDIA GPU 更快。 ASIC 和 FPGA 的效率相对较低，因此不推荐使用。

综上所述，以太坊使用的PoW算法改变了Dagger-Hashimoto算法原有的特点。设计思路遵循以下几点： 通过扫描块头中的数据来计算种子值。根据种子输入，可以得到一个大小为16M字节的伪随机缓冲区。轻客户端将存储此缓存。根据缓存可以得到一个1Gbyte的数据集，数据集中的每个元素都依赖于缓存中输入的一小部分。全节点和矿工需要保存数据集。数据集占用的空间随时间线性增长。挖掘过程是从数据集中提取随机切片并计算哈希值的过程。块验证只需要少量内存，并从缓存中的数据生成特定的数据集切片。因此，验证节点只需要存储缓存即可。