挖矿赚钱：揭秘以太坊挖矿原理

PoW的概念最早来自于比特币网络，和人们一般说的“挖矿”一词紧紧联络在一起。在现实生活中，黄金或其他稀有贵金属需求经过辛苦的挖矿劳动取得。在以太坊区块链网络中，数字货币一样是稀有资源，也是经过挖矿取得。

然而，与黄金和贵金属挖矿不同的是，数字货币的挖矿一起能起到构建、验证、请求和传达区块的意图，表达为：以太币挖矿=保障网络安全=核算验证以太坊经过PoW挑选总难度最大的区块为有效区块。矿工节点担任生产区块，其他节点担任验证区块。任何参加以太坊网络的节点都可以成为矿工。矿工经过挖矿取得的收入大致与相对全网的归一化算力（hashrate）成正比。以太坊依照区块的数据方法来维护交易列表和最近状况。区块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）。

矿工节点经过快速核算试图找到一个适宜的Nonce值，使得经过运算得到的成果低于特定的难度门限。PoW的要领在于除了枚举之外很难找到更好的方法来取得适宜的Nonce值，而验证这个值是否满足要求是很简单的。由于hash函数的输出数字满足均匀分布，所以我们可以确保在均匀意义上，得到适宜Nonce值的时刻与设定的难度值有关。

因而，网络可以经过调整难度系数来控制出块时刻。难度系数是动态调整的，以确保全网的均匀出块时刻维持在15秒左右。这样的心跳周期确保了系统状况的正常同步，一起也排除了出现分叉或篡改历史数据的可能。除非进犯者能拥有全网算力的一半以上（即51%进犯）。Ethash算法的瓶颈在于内存读写功能，即矿工无法经过运用更快的硬件如ASIC、FPGA来提高挖矿。

以太坊网络节点可以运用CPU挖矿来取得以太币奖励。这种挖矿方法现已很难赚钱，由于GPU挖矿大致比CPU挖矿的效率高两个量级。但是，在Morden测验网络或者私有链上仍然可以经过CPU挖矿来取得以太币奖励，用于测验合约和交易。当用户运用命令行东西geth来接入以太坊网络时，并不会默认翻开挖矿。一般需求运用—mine选项来开启CPU挖矿模式，运用—minerthreads参数来设置并行挖矿的线程数目。挖矿算法需求消耗大量内存，运用GPU挖矿时，每个GPU生成DAG时正常需求1～2G的RAM内存空间。假如程序回来“ErrorGPUmining.GPUmemoryfragmentation?”报错，则表示硬件无法取得足够的内存。GPU挖矿是基于OpenCL完成的，所以AMD的GPU会比同样规格的NVIDIA的GPU工作更快。ASIC和FPGA相对效率更低，因而不建议运用。

综上所述，以太坊运用的PoW算法变更了Dagger-Hashimoto算法的原有特性，规划思路遵从如下几点：经过扫描区块头的数据来核算种子值。依据种子输入可以得到16M字节尺度的伪随机缓存。轻客户端会存储这段缓存。依据缓存可以得到1G字节尺度的数据集，数据会集的每个元素依赖于缓存中的一小部分输入。全节点和矿工需求保存数据集。数据集所占空间跟着时刻推移线性增加。挖矿的进程便是从数据会集抽取随机切片并核算hash值的进程。区块验证则只需求很小的内存，经过缓存中的数据来生成特定的数据集切片。因而，验证节点仅需求存储缓存。

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