以太坊如何挖矿 以太坊挖矿的原理详解

以太坊如何挖矿以太坊挖矿的原理详解

以太坊是一个基于区块链技术的去中心化平台，它允许用户创建和运行智能合约和去中心化应用。以太坊的本地加密货币是以太币（ETH），它可以通过挖矿的方式产生和分配。那么，以太坊如何挖矿呢？以太坊挖矿的原理是什么呢？本文将从以下几个方面对这个问题进行解答：

1.以太坊挖矿的过程

2.以太坊挖矿的机制

3.以太坊挖矿的算法

4.以太坊挖矿的设备

5.以太坊挖矿的收益

以太坊挖矿的过程

以太坊挖矿的过程与比特币的几乎是一样的  。ETH通过挖矿产生，平均每15秒产生1个区块，挖矿的时候，矿工使用计算机去计算一道函数计算题的答案，直到有矿工计算到正确答案即完成区块的打包信息，而作为第一个计算出来的矿工将会得到3枚ETH的奖励  。具体来说，以太坊挖矿的过程可以分为以下几个步骤：

1.用户编写和通过一些账户私钥来签署交易请求。

2.用户通过一些节点将自己的交易请求广播到整个以太坊网络。

3.在听到新的转账请求时，每个以太坊网络节点会添加这笔交易到本地的内存池，这些内存池包括他们收到的没有被添加到区块链以承认的所有转账请求。

4.在这个时候，一个挖矿节点将几十或上百个交易请求汇总到潜在区块中，从而尽量多收取交易手续费，同时保证不超出区块燃料限制。

5.挖矿节点将：验证每个交易请求的有效性（例如没有人试图将以太币从他们没有签名的账户中转移出来，请求是否有格式错误等），然后执行请求的本地代码，改变本地副本 EVM 的状态。矿工获得每个交易请求的转账的手续费到他们的账户。

6.一旦在本地 EVM 副本上验证并执行了区块中的所有转账请求，就开始为潜在区块生成工作量证明“合法性证书”。

7.最终，矿工将完成为包含我们特定交易请求的区块生成的证书。然后，矿工广播完成的区块，其中包括证书和校验新 EVM 状态。

8.其他节点将收到新的区块。他们将验证证书，执行区块上所有的转账（包括最初由用户广播的交易），然后校验新 EVM 状态，之后执行所有满足 EVM 校验和的转账。只有这样，这些节点才会将该区块附加到区块链的尾部，并接受新的 EVM 状态作为新的规范状态。

9.每个节点将从其未完成的本地内存池的转账请求中删除新区块中已经存在的转账请求。

10.加入网络的新节点将按顺序下载所有区块，包括未被打包的交易块。初始化本地 EVM 副本（作为空白状态的 EVM 开始），在本地 EVM 副本上执行每个区块中的每个转账，校验各块的校验和。

每个交易都只会被挖掘（首次包含在新区块中并传播）一次，但在推进规范以太坊虚拟机状态的过程中，每个参与者都会执行和验证交易。这凸显出区块链的核心准则之一：不信任，就验证。

以太坊挖矿的机制

以太坊挖矿的机制是指以太坊如何通过一系列的规则和激励来保证网络的安全和去中心化。以太坊目前采用的是工作量证明（PoW）机制，即矿工需要通过计算力来竞争区块奖励和交易手续费。工作量证明机制有以下几个特点：

1.它是概率性的，即矿工无法预测自己何时能够找到下一个区块，只能依靠运气和算力。

2.它是竞争性的，即矿工需要不断地更新自己的候选区块，以便包含最新的交易和最长的链。

3.它是安全性的，即矿工需要付出大量的成本和资源来进行挖矿，如果想要攻击网络，需要控制超过51%的算力，这在实际中非常困难和昂贵。

以太坊挖矿的机制还包括以下几个方面：

1.区块奖励：每个成功挖出一个区块的矿工可以获得3枚ETH作为奖励  。这是以太坊网络产生新币和激励矿工参与挖矿的主要方式。

2.交易手续费：每笔交易都需要支付一定数量的ETH作为手续费，这部分手续费也会被打包该交易的矿工获得。这是以太坊网络处理交易和防止网络拥堵的主要方式。

3.叔块奖励：由于以太坊区块时间很短（平均15秒），有时会出现同时产生两个或多个有效区块的情况，这些区块被称为叔块。为了保证网络的公平性和去中心化性，以太坊会给予这些叔块部分奖励（2/3或1/32），同时也会给予引用叔块的区块一些额外奖励（1/32）。

以太坊挖矿的算法

以太坊挖矿的算法是指以太坊如何通过一种数学难题来实现工作量证明机制。以太坊目前使用的算法是Ethash，这种算法是对Dagger-Hashimoto算法的改良版本。