以太坊挖礦區塊同步

1. 以太坊是如何挖礦的

以太坊的代幣是通過采礦過程中產生的，每塊采礦率為 5 個以太幣。以太坊的采礦過程幾乎與比特幣相同，對於每一筆交易，礦工都可以使用計算機通過散列函數運行該塊的唯一標題元數據，反復，快速地猜出答案，直到其中一人獲勝。

許多新用戶認為，采礦的唯一目的是以不需要中央發行人的方式生成醚（參見我們的指南「 什麼是以太？ 」）。這是真的。以太坊的代幣是通過采礦過程中產生的，每塊采礦率為 5 個以太幣。但是，采礦還有至少同樣重要的作用。通常，銀行負責保持交易的准確記錄。他們確保資金不是憑空創造的，用戶不會多次欺騙和花錢。不過，區塊鏈引入了一種全新的記錄保存方式，整個網路而不是中介，驗證交易並將其添加到公共分類賬。

Ethereum Mining

盡管「無信任」或「信任最小化」貨幣體系是目標，但仍有人需要確保財務記錄的安全，確保沒有人作弊。采礦是使分散記錄成為可能的創新之一。礦工們在防止欺詐行為（特別是醚的雙重支出）方面達成了關於交易歷史的共識 – 這是一個有趣的問題，在分散化的貨幣未在工作區塊鏈之前解決。雖然以太坊正在研究其他方法來就交易的有效性達成共識，但采礦目前將平台保持在一起。

挖礦如何工作
今天，以太坊的采礦過程幾乎與比特幣相同。對於每一筆交易，礦工都可以使用計算機反復，快速地猜出答案，直到其中一人獲勝。更具體地說，礦工將通過散列函數（它將返回一個固定長度，亂序的數字和字母串，它看起來是隨機的）運行該塊的唯一標題元數據（包括時間戳和軟體版本），只改變』nonce 值』 ，這會影響結果散列值。

如果礦工發現與當前目標相匹配的散列，礦工將被授予乙醚並在整個網路上廣播該塊，以便每個節點驗證並添加到他們自己的分類賬副本中。如果礦工 B 找到散列，礦工 A 將停止對當前塊的工作，並為下一個塊重復該過程。礦工很難在這場比賽中作弊。沒有辦法偽造這項工作，並拿出正確的謎題答案。這就是為什麼解謎方法被稱為「工作證明」。

另一方面，其他人幾乎沒有時間驗證散列值是否正確，這正是每個節點所做的。大約每 12-15 秒，一名礦工發現一塊石塊。如果礦工開始比這更快或更慢地解決謎題，演算法會自動重新調整問題的難度，以便礦工回彈到大約 12 秒鍾的解決時間。

礦工們隨機賺取這些乙醚，他們的盈利能力取決於運氣和他們投入的計算能力。以太坊使用的具體工作量驗證演算法被稱為』ethash』，旨在需要更多的內存，使得使用昂貴的 ASIC 難以開采 – 特殊的采礦晶元，現在是唯一可以盈利的比特幣開采方式。

從某種意義上講，ethash 可能已經成功實現了這一目的，因為專用 ASIC 不可用於以太坊（至少目前還沒有）。此外，由於以太坊旨在從工作證明挖掘轉變為「股權證明」（我們將在下面討論），購買 ASIC 可能不是一個明智的選擇，因為它可能無法長久證明有用。

轉移到股權證明
不過，以太坊可能永遠不需要礦工。開發人員計劃放棄工作證明，即網路當前使用的演算法來確定哪些交易是有效的，並保護其免受篡改，以支持股權證明，網路由代幣所有者擔保。如果並且當該演算法推出時，股權證明可以成為實現分布式共識的一種手段，而該共識使用更少的資源。

2. 一文了解以太坊挖礦演算法及算力規模2020-09-09

以太坊網路中，想要獲得以太坊，也要通過挖礦來實現。當前以太坊也是採用POW共識機制，但是與比特幣的POW挖礦有點不一樣，以太坊挖礦難度是可以調節的。以太坊系統有一個特殊的公式用來計算之後的每個塊的難度。如果某個區塊比前一個區塊驗證的更快，以太坊協議就會增加區塊的難度。通過調整區塊難度，就可以調整驗證區塊所需的時間。

以太坊採用的是Ethash 加密演算法，在挖礦的過程中，需要讀取內存並存儲 DAG 文件。由於每一次讀取內寸的帶寬都是有限的，而現有的計算機技術又很難在這個問題上有質的突破，所以無論如何提高計算機的運算效率，內存讀取效率仍然不會有很大的改觀。因此，從某種意義上來說，以太坊的Ethash加密演算法具有「抗ASIC性」。

加密演算法的不同，導致了比特幣和以太坊的挖礦設備、算力規模差異很大。

目前，比特幣挖礦設備主要是專業化程度非常高的ASIC 礦機，單台礦機的算力最高達到了 112T/s（神馬M30S++礦機），全網算力的規模達到139.92EH/s。

以太坊的挖礦設備主要是顯卡礦機和定製GPU礦機，專業化的ASIC礦機非常少，一方面是因為以太坊挖礦演算法的「抗 ASIC 性」提高了研發ASIC礦機的門檻，另一方面是因為以太坊升級到2.0之後共識機制會轉型為PoS，礦機無法繼續挖。

和ASIC礦機相比，顯卡礦機在算力上相差了2個量級。目前，主流的顯卡礦機（8卡）算力約為420MH/s，比較領先的定製GPU礦機算力約在500M~750M，以太坊全網算力約為235.39TH/s。

從過去兩年的時間維度上看，以太坊的全網算力增長相對緩慢。

以太坊協議規定，難度的動態調整方式是使全網創建新區塊的時間間隔為15秒，網路用15秒時間創建區塊鏈，這樣一來，因為時間太快，系統的同步性就大大提升，惡意參與者很難在如此短的時間發動51%（也就是半數以上）的算力去修改歷史數據。

3. 以太坊一個區塊計算時間長

一年3150萬秒（365x24x60x60），每產生一個新區快就會獎勵5個以太坊。
1、與比特幣相反,以太坊並不追蹤所有權,而是基於其去中心化計算架構來追蹤交易數據(任何數據都可以看作關鍵值對)。從這個角度看,以太坊區塊鏈是用來同步和存儲系統的狀態改變。
2、與biteb作對比後我們可以發現,以太坊建立一種新式的加密技術,對於其的程序開發難度與biteb相比要更為簡單。這一突破對於應用區塊鏈技術的開發者來說,大大的減輕了開發成本。
3、：有些區塊被挖得稍晚一些，因此不能稱為主區塊鏈的組成部分。比特幣稱這類區塊為「孤塊」，並且完全舍棄它們。但是，以太幣稱它們為「uncles」，並且在之後的區塊中，可以引用它們。如果uncles在之後的區塊鏈中作為叔塊被引用，每個叔塊會為挖礦者產出大約4.375個以太坊。目前每天有大約500個叔塊被創建，每年產量為70萬以太坊。

4. 以太坊礦池有哪些

1. Ethpool（Ethermine）ETHpool.org是第一個官方的以太坊礦池。此前由於工作量超負荷，該礦池不接受新用戶，只接受老客戶。因此，許多新礦工被迫轉向單獨挖礦，因為那時還沒有其他可替代的礦池。在Ethpool上挖礦，必須安裝以太坊的C++ETH版本。? 市場佔有率：23％? 當前礦池算力：399.1GH / s? 挖礦獎勵結算模式：PPLNS? 費率：1.0％? 網址：https://ethpool.org/2. NanopoolNanopool雖然是新礦池，但已經是目前以太坊上最大的礦池之一。份額（Share）的復雜性是靜態的，相當於50億。在該礦池上進行挖礦的最低哈希率僅為5 Mhesh / s。此外，此礦池根據PPLNS方案計算挖礦獎勵，其中N是最近10分鍾內所有接受的份額。（註：PPLNS全稱Pay Per Last N Shares，即根據最近的N個股份來支付收益。）Nanopool的伺服器遍及全球，官網頁面簡潔直觀。但是這個礦池的最低支付門檻相對較高，建議連接3個伺服器，避免等待長時間的付款期。? 市場佔有率：8％? 當前礦池算力：16,176.3GH / s? 挖礦獎勵結算模式：PPLNS? 費用：1.0％? 網址：https://eth.nanopool.org/3. F2Pool（魚池）F2Pool是2019年最受歡迎的礦池之一。F2pool的伺服器主要位於中國、其他亞洲國家和美國。F2pool.com因其開放性，可訪問性和易用性而備受礦工喜愛。礦工在F2Pool上注冊後才可以挖礦。以太坊挖礦需要一個顯卡礦機。 ? 市場佔有率：10％? 當前礦池算力：19.38TH / s? 挖礦獎勵結算模式：PPS+? 費率：2.5％? 網址：https://www.f2pool.com/4. Sparkpool（星火礦池）在ETH，GRIN和BEAM生態系統中，最強大的中國資源庫是Sparkpool，它是與全球礦工合作的開放資源。在挖礦之前，你需要配置礦機。基於AMD GPU處理器的以太坊挖礦收益更高。它需要快閃記憶體改進的BIOS並調整MSI Afterburner或AMD驅動程序設置中的超頻選項。 ? 市場佔有率：29％? 當前礦池算力：56.96TH / s? 挖礦獎勵結算模式：PPS +? 費用：1.0％? 網址：https://www.sparkpool.com/5. Dwarfpool在DwarfPool，礦工的信用等級分為RBPPS或HBPPS。使用RBPPS，只要有A值，你就可以獲得對應獎勵（死塊除外）。HBPPS計提演算法是基於時間的股份支付。每小時計算一次所有推廣和發現的區塊。該礦池具有經過優化的最佳挖礦引擎，拒絕率較低，透明且詳細的統計信息。每小時進行一次支付結算，伺服器遍布世界各地。? 市場佔有率：6％? 當前礦池算力：2377109 MH / s? 挖礦獎勵結算模式：HBPPS? 費用：1.0％? 網址：https://dwarfpool.com/6. MiningPoolHubMiningPoolHub允許礦工通過挖礦獲利，並根據不同支付系統的匯率來交易數字貨幣。該礦池使用PPLNS演算法確定用戶獎勵。提款手續費為0.9％。? 市場份額：3.7％? 當前礦池算力：7.05T / s? 挖礦獎勵類型：PPLNS? 費用：1.0％?

5. 以太坊怎麼挖礦

與所有區塊鏈技術一樣，以太坊使用基於激勵的安全模型。聲稱是網路中的礦工的任何節點都可以嘗試創建並阻止驗證區。世界各地的許多礦工正在同時創建和驗證區塊。

一、以太坊采礦的基本原則

1、與所有區塊鏈技術一樣，以太坊使用基於激勵的安全模型。聲稱是網路中的礦工的任何節點都可以嘗試創建並阻止驗證區。世界各地的許多礦工正在同時創建和驗證區塊。每個礦工通過向塊鏈發送塊來提供數學機制的「證據」。此測試類似於保證：如果此測試存在，則此塊必須有效。

2、對於要添加到主鏈的塊，礦工必須比其他礦工更快地提供此「測試」。通過礦工提供的數學機制的「證明」，每個區塊的確認過程稱為工作測試。經證實，新區塊內的礦工將獲得一定的獎勵。什麼是獎勵？以太坊使用內在數字代幣 - 以太作為獎勵。每次礦工嘗試新的塊時，都會生成一個新的以太坊並將其提供給礦工。

第二、以太坊和比特幣的區別

1、同點：比特幣和以太坊都是成功的區塊鏈技術應用。人們通過比特幣認識區塊鏈技術。通過以太坊，人們意識到區塊鏈可以是獨立的。所有這些都基於區塊鏈，其中交易是公開記錄的，貨幣和資產交易更方便和讓步，並且消除了繁瑣的中間人。

2、差異：比特幣是一種分散的點對點數字支付系統，類似於全球清算銀行。而且這家銀行不是一個集中式組織的成員，它沒有CEO，它沒有管理員，只有代碼的基本原則和共識。從同行轉移價值，沒有其他第三方或信託機構。

3、比特幣總量為2100W。對於每生成21W的塊，塊生成的比特幣數量減少一半，每10分鍾生成一個塊。一般而言，它是一種通貨緊縮的電子貨幣。以太坊的定義是一個分散的點對點虛擬機，可以理解為使用代幣執行價值分配並吸引所有各方建立生態系統的平台。以太坊的總量沒有上限。

三、智能合約和協議ERC20

1、智能合約首先是合同，它以代碼的形式規定交易執行的雙方，並規定了執行合同的某些激活條件。一旦這些條件被激活，商定的交易就會自動執行，通常是一些交易。這些交易將由礦工挖掘出來，並最終合並到公共鏈中，這是不可否認的，不可逆轉。

2、以太坊中的智能合約基本上是互聯網上的開源。任何用戶都可以看到相關介面的定義和激活時間。如果沒有統一的標准，許多智能合約將使每個人都難以理解，這份智能合約究竟做了什麼？此時，ERC20協議已啟動。

3、開發人員可以通過查看其他智能合約然後調用自己的合同輕鬆了解相關界面的角色。標准化是非常有益的，這意味著這些資產可以在不同的平台和項目中使用，否則它們只能在特定情況下使用。

四、為什麼以太坊可以用來發送硬幣

因為智能合同的存在的，合同可以被用來安排貨幣集資最後存入帳戶的用戶，並且因為0x7D0使用相同的標准ERC20如直接交換0x7D0和FAD支持以太坊生態系統這將更容易。

五、以太坊貿易限制

1、對於每筆交易，交易的發起人必須設定交易的Gas限價和Gas價格。不同的操作將產生不同的Gas，Gas成本當礦工完成後，礦工將停止運行並且用過的Gas將被獎勵給礦工。

2、如果某些氣體仍然存在，如果用戶聲明限制值太低或者中間的帳號Eth不足以支付Gas消耗，它將返回到交易的發起人或智能合約的創建者，由於Gas不足，協議將被取消，用於計算的Gas將不會退回賬戶。

六、網路計算能力為太坊全

乙太網中所有當前采礦機器的總計算能力，當前采礦集群是根據該值計算的當前塊的難度。

七、以太坊提取難度

塊的難度用於提高塊驗證區的一致性。 Genesis塊的難度是131,072，並且有一個特殊的公式用於計算之後每個塊的難度。如果檢查塊比前一個塊更快，則以太坊協議將增加塊的難度。通過調整塊的難度，您可以調整驗證區塊所需的時間，即突發速度。檢查時間的自我調整以繼續以恆定速率生成新快。

8、單張卡的計算能力與采礦收入之間的關系

單張卡的計算能力越大，可以進行的檢查越多，獲得公式結果的概率是，情況越大，如果使用地雷組，所提供的股份數量越大，采礦業的收入就越大。

6. 一文了解以太坊礦機及挖礦原理

在以前的文章中，我們分別了解了比特幣挖礦和以太坊挖礦的區別。本文重點介紹以太坊挖礦及礦機部分。

以太坊是一個開源的有智能合約功能的公共區塊鏈平台，通過其專用加密貨幣ETH提供去中心化的以太虛擬機來處理點對點合約。目前ETH的挖礦主要是通過顯卡礦機，所謂顯卡礦機，其實就是類似家用台式機，只不過每台機器裡面有6-10張顯卡，並且沒有顯示器（如圖）。

圖：顯卡礦機

之所以以太坊沒有發展出類似於BTC一樣的ASIC礦機，主要是由於ETH的特殊挖礦機制決定的。

在ETH挖礦過程中，會產生一個DAG文件，該文件需要一直被調用，因此必須有專門的存儲空間放置。這個對於存儲空間的硬性需求會導致即使生產出來了ASIC晶元，也並不能大幅度降低單位算力的成本。簡單來說，就是性價比很差。

以太坊的DAG大小自2016年6月份引入Dagger-Hashimoto 演算法時的1GB開始，以每年約520MB的速度增大到了現在的 3.7G，預計2020年底以太坊的DAG大小將增加至4G。屆時，顯存小於4G的顯卡都將被陸續淘汰。

還需要介紹一點的是，由於顯卡礦機的體積通常是比特幣礦機的2-4倍，而消耗的電力卻只有比特幣礦機的1/2甚至更低，這就導致一般人不願意修建專門的顯卡礦機礦場（因為礦場主要賺取的是電費差價，同樣面積的場地，可以放置的顯卡數量少，消耗的電量更少）。即使有少量的顯卡礦場，收取的電費成本通常也比比特幣礦機礦場的高。