科普園地10 | 以太坊挖礦是怎么回事？_以太坊:比特幣

凡是涉及到幣，就一定離不開挖礦。以太坊網絡中，想要獲得以太坊，也要通過挖礦來實現。那么，說到挖礦，就一定離不開共識機制。比特幣的共識機制是PoW(工作量證明機制）。簡單來說，就是多勞多得，你付出的計算工作越高，你就越有可能第一個找到正確的哈希值，就越有可能得到比特幣獎勵。但是，比特幣的PoW存在著一定的缺陷，就是它處理交易的速度太慢，礦工們需要不斷地通過計算來碰撞哈希值，這是勞民傷財且效率低下的。以太坊為了彌補比特幣的不足，提出了新的共識機制，名叫PoS(這是英文的縮寫，意思是“權益證明”，也有翻譯成“股權證明”的）。PoS簡單來講，其實就跟它的字面意思一樣：權益、股權，你持有的幣越多相當于你的股權越多，你的權益越高。以太坊的PoS就是說：你持幣越多，你持有幣的時間越久，你的計算難度就會降低，挖礦會容易一些。說以太坊的共識機制是PoS，沒錯，但是，PoS只是以太坊發布之初的一個計劃或者說目標，目前以太坊采用的共識機制也是PoW，就是比特幣那個PoW。在以太坊最初的設定中，以太坊希望能夠通過階段性的升級，在前期依舊采用PoW來構建一個相對穩定的系統，之后逐漸采用PoW+PoS，最后完全過渡到PoS。這里涉及到兩個信息點：第一個信息點是，以太坊采用的PoW，但是并不是一模一樣的，是有差別的；第二個信息點是，以太坊最初的設定中，希望通過階段性升級來最終實現由PoW向PoS過渡的。下面的內容，我們來對這兩個信息點逐一說明一下。一、以太坊目前采用的共識機制也是PoW，它和比特幣的PoW到底有什么不同呢？簡單來說，就是以太坊挖礦難度可以調節，比特幣挖礦難度不能調節。這就好比我們高考，因為各個省份的教學情況、生源人數都不一樣，所以高考分為全國卷和各省自主命題。以太坊說：我贊成這樣分地區出題！但比特幣說：不行，必須全國同一卷，大家難度都一樣！比特幣是利用計算機算力做大量的哈希碰撞，列舉出各種可能性，來找到一個正確哈希值。而以太坊系統呢，它有一個特殊的公式用來計算之后的每個塊的難度。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，網絡用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%的算力去修改歷史數據。二、以太坊最初的設定中，希望通過階段性升級來最終實現由PoW向PoS過渡。時間追溯到2014年，以太坊發布之初，團隊宣布將項目的發布分為四個階段，即Froniter、Homestead、Metropolis和Serenity。前三個階段共識機制采用PoW，第四個階段切換到PoS。2015年7月30號，以太坊第一個階段“前沿”正式發布，這個階段只適用于開發者使用，開發人員可于在以太坊網絡上編寫智能合約和去中心化應用程序DAPP，礦工開始進入以太坊網絡維護網絡安全并挖礦得到以太幣。前沿版本類似于測試版，證明以太坊網絡到底是不是可靠的。2016年3月14日，以太坊進入到第二個階段“家園”，這一階段，以太坊提供了錢包功能，讓普通用戶也可以方便體驗和使用以太坊。其他方面沒有什么明顯的技術提升，只是表明以太坊網絡已經可以平穩運行。2017年9月，以太坊已經進行到第三個階段“大都會”。“大都會”由拜占庭和君士坦丁堡兩次升級組成，這個階段的的目標是希望能夠引入PoW和PoS的混合鏈模式，為PoW向PoS的順滑過渡做準備。最近比較熱門的“以太坊君士坦丁堡升級”就是為實現由PoW向PoS過渡奠定良好的基礎的。三、以太坊挖礦所得的獎勵怎么算？以太坊挖礦會得到對多少獎勵呢？贏得區塊創建競爭成功的礦工會得到這么幾項收入：1）靜態獎勵，5個以太坊；2）區塊內所花費的燃料成本，也就是Gas，這部分我們上一期內容講過;3）作為區塊組成部分，包含“叔區塊”的額外獎勵，每個叔區塊可以得到挖礦報酬的1/32作為獎勵，也就是5乘以1/32，等于0.15625個以太坊。這里我們簡單解釋一下“叔區塊”，“叔區塊”這個概念是以太坊提出來的，為什么要引進叔塊的概念？這還要從比特幣說起。在比特幣協議中，最長的鏈被認為是絕對的正確。如果一個塊不是最長鏈的一部分，那么它被稱為是“孤塊”。一個孤立的塊是一個塊，它也是合法的，但是可能發現的稍晚，或者是網絡傳輸稍慢，而沒有能成為最長的鏈的一部分。在比特幣中，孤塊沒有意義，隨后將被拋棄掉，發現這個孤塊的礦工也拿不到采礦相關的獎勵。但是，以太坊不認為孤塊是沒有價值的，以太坊系統也會給與發現孤塊的礦工回報。在以太坊中，孤塊被稱為“叔塊”(uncleblock)，它們可以為主鏈的安全作出貢獻。因為以太坊十幾秒的出塊間隔太快了，會降低安全性，通過鼓勵引用叔塊，使引用主鏈獲得更多的安全保證(因為孤塊本身也是合法的)，而且，支付報酬給叔塊，還能激發礦工積極挖礦，積極引用叔塊，所以，以太坊認為，它是有價值的。

穩定幣crvUSD科普創新清算機制LLAMMA，可在抵押品價格下跌時逐步替換為穩定幣:1月17日消息，Curve官方科普其穩定幣crvUSD創新的清算機制LLAMMA，解釋了LLAMMA通過AMM的特性進行針對債務人更友善的清算方式，讓抵押品在價格下跌時逐漸轉移成穩定幣，讓原本要清償的債務有一定程度的穩定幣可以償還，同時在價格回穩時再逐漸把穩定幣換回抵押品，而不是直接的觸發清算導致債務人的虧損。

此前報道，2022年11月23日，去中心化交易平臺CurveFinance開發者發布Curve即將推出的去中心化Stablecoin“crvUSD”的官方代碼和白皮書。[2023/1/17 11:17:13]

國務院：推進科普與區塊鏈技術深度融合:為貫徹落實黨中央、國務院關于科普和科學素質建設的重要部署，依據《中華人民共和國科學技術進步法》、《中華人民共和國科學技術普及法》制定《全民科學素質行動規劃綱要（2021－2035年）》，其中要求實施智慧科普建設工程。推進科普與區塊鏈等技術深度融合，強化需求感知、用戶分層、情景應用理念，推動傳播方式、組織動員、運營服務等創新升級，加強“科普中國”建設，強化科普信息落地應用，與智慧教育、智慧城市、智慧社區等深度融合。（新華社）[2021/7/10 0:40:52]

人大附中物理老師李永樂科普拜占庭將軍問題和區塊鏈:5月14日，人大附中物理老師、科普視頻網紅李永樂在其公眾號發布視頻《拜占庭將軍問題是什么？區塊鏈如何防范惡意節點？》。李永樂老師在視頻中對拜占庭將軍問題和區塊鏈進行了講解，他表示，拜占庭將軍問題本質上指的是，在分布式計算機網絡中，如果存在故障和惡意節點，是否能夠保持正常節點的網絡一致性問題。在近40年的時間里，人們提出了許多方案解決這一問題，稱為拜占庭容錯法。例如蘭波特自己提出了口頭協議、書面協議法，后來有人提出了實用拜占庭容錯PBFT算法，在2008年，中本聰發明比特幣后，人們又設想了通過區塊鏈的方法解決這一問題。區塊鏈通過算力證明來保持賬本的一致性，也就是必須計算數學題，才能得到記賬的權力，其他人對這個記賬結果進行驗證，如果是對的，就認可你的結果。與拜占庭問題比起來，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

聲音 | 上海股交所總經理：區塊鏈想要大規模發展要做好社會科普工作:金色財經報道，上海股交所總經理張云峰表示，區塊鏈當前還處于一個“概念”的階段，距離成熟應用，影響到百姓的日常生活還有很長的路要走。對于“區塊鏈”和其會帶來的社會和經濟效果，沈陽應當持審慎的態度。區塊鏈想要大規模發展，一方面要做好這項復雜技術的社會科普工作，加快社會大眾對區塊鏈的了解。另一方面，要充分發揮市場的作用，讓企業用實實在在的技術創新，賦能實體經濟的發展。[2019/11/17]

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