06 ETH-挖矿算法

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06 ETH-挖矿算法

目录

• 06 ETH-挖矿算法

挖矿是保障区块链安全的一个重要手段。

Blockchain is secured by mining.

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bug bounty（悬赏找漏洞）

比特币的挖矿算法是一个天然的bug bounty，如果你能找到bug，就能获得很大的利润。

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比特币的挖矿算法也有值得改进的地方。有一个饱受争议的问题，挖矿设备的专业化。

很多人认为与去中心化的理念背道而驰。也和比特币的设计初衷相违背的。

中本聪论文（one cpu，one vote）。

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以太坊的mining puzzle的设计目标便是 ASIC resistance。

常用的做法是增加对内存访问的需求，也就是 memory hard mining puzzle。

ASIC芯片的优势是计算能力，但是对于内存访问上，没有很大的优势。

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litecoin 莱特币的puzzle是基于scrypt（对内存要求很高的hash函数）。

scrypt的简单设计思想，内存中开设数组，使用伪随机数seed，对其进行hash，后面依次对前的数据进行hash。之后求解puzzle的时候，按照相应规则进行读取。

time-memory trade off

思想：增加运算过程中对内存访问的需求。（设计的任务更像是一个普通计算机该干的事情，而不是一个专用的挖矿设备）

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问题：该设计思想好的地方是，挖矿的时候，对矿工来说，是memory hard，坏的地方，对轻节点来说，也是memory hard。

原则：difficult to solve， but easy to verify。

问题：验证puzzle需要的内存区域，和求解puzzle需要的把内存区域，几乎是一样大的。（轻节点也需要验证区块）

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因为这个原因，实际莱特币使用的时候，数组只有128k，就是为了照顾轻节点。

当初莱特币发行的时候，目标不仅仅是 ASIC resistance，而且还是 gpu resistance。

实际上，莱特币要求的128kb的内存，不足以对ASIC芯片带来实质性的障碍。莱特币的设计目标没有达到。

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虽然没有达到目标，但是对莱特币的能启动问题，是很有帮助的。

任何加密货币都存在能启动的问题。

莱特币早期的宣传对于聚集人气来说，是很重要的。

莱特币的出快速度是比特币的4倍（2.5分钟）。除此之外，两种加密货币基本是一样的。

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以太坊的 memory hard mining puzzle

小：16M Cache

大：1G dataset，DAG

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伪代码实现：

为什么挖矿只要hash块头的信息？

轻节点只需要下载区块头，就可以验证区块是否符合挖矿的难度要求。

汇总内容：

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以太坊挖矿主要以使用GPU为主，从这一点来说，比莱特币要成功，起到了ASIC resistance。

ethash：以太坊的挖矿算法。

以太坊没有出现ASIC矿机，还有另外一个原因，以太坊计划从 PoW 转向 PoS。

权益证明：按照所占的权益进行投票，来形成共识。（类似股份投票的方式）

一个简单的办法，是不断吓唬大家。

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以太坊中采用了预挖矿的过程（pre-mining）。

就是系统预留一部分加密货币给系统的早期开发者。比特币没有采用pre-mining。

pre-sale：将pre-mining中预留的一些币出售出去，换取一些资产。用于加密货币的开发工作。

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以太坊的统计数据：

挖矿挖的在努力，关键还是不能输现在起跑线上。

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以太坊最大的25个矿池比重：

以太坊价格变化：

以太坊市值：

以太坊的hashrate（所有矿工每秒挖矿的计算力）：

以太坊中尝试一个nonce的工作量，要比比特币大得多。

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有人认为让通用计算设备参与挖矿反而是不安全的。像比特币那样，采用专门的ASIC挖矿才是更安全的。

发动攻击的成本变得很高。

通用计算机挖矿，发动攻击的成本大幅度下降。（大型公司有很多服务器）

所有，有人认为让通用计算机参与挖矿是不好的，ASIC矿机一统天下才是最安全的。