What is Ethereum Mining? [The Most Comprehensive Step-by-Step Guide]

Updated on: April 24th, 2020
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ethereum mining

像比特币一样,以太坊目前使用工作证明(POW)共识机制。 采矿恰好是所有基于 POWN 的加密货币的命脉。 以太坊采矿涉及来自世界各地的矿工使用他们的时间和处理能力来解决密码难题。 如果成功,矿工将能够添加块到以太坊区块链并获得回报。

瞭解以太坊挖掘及对利益相关者/工作证明混合模型的需求

要了解以太坊采矿,你需要了解战俘是什么,以及为什么它是必需的首位。 像以太坊这样的分散式网络需要协商一致的机制来做出决定。 在中本聪创建比特币及其基础 POW 算法之前,有几次尝试创建一个合法的分散式点对点数字货币系统。 然而,他们都没有成功,因为他们没有回答 “拜占庭将军的问题”。

什么是拜占庭将军的问题?

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图片提供:中号

好吧,所以想象一下,有一群拜占庭将领,他们想攻击一个城市。 他们面临两个非常明显的问题:

将军和他们的军队相距很远,所以集权是不可能的,这使得协调一致的攻击非常艰难。

这个城市有一个巨大的军队,他们可以赢得的唯一途径是,如果他们都一次攻击。

为了使成功的协调,城堡左侧的军队派遣一个信使到城堡右侧的军队,写着 “攻击星期三” 的消息。 但是,假设右边的军队没有准备好攻击,并说,“不。 攻击星期五”,并通过城市送回信使回到左边的军队。 这就是我们面临问题的地方。 可怜的信使可能会发生一些事情。 他可能会被城市抓获,受到攻击,杀害,并被另一位信使取代。 这将导致军队篡改信息,导致不协调的攻击和失败。

这也有对区块链的明确参考。 这条链是一个庞大的网络,你怎么可能信任他们? 如果你从你的钱包中发送一个 4 Ether,你怎么知道网络中的某个人不会篡改它并改变 4 到 40 Ether?

中本聪能够绕过拜占庭将军的问题通过发明工作协议的证明。 这就是它的工作原理。 假设在左边的军队想发送一个名为 “攻击星期一” 的消息给右边的军队,他们将遵循一定的步骤。

首先,他们会在原始文本中附加一个 “随机”。 随机可以是任何随机的十六进制值。

之后,他们散列附加随机的文本并查看结果。 假设,假设说,军队决定只共享消息,散列时给出了一个以 5 零开头的结果。

如果哈希条件满足,他们将发送带有消息哈希的信使。 如果没有,那么他们将继续随机改变随机随机的值,直到他们得到所需的结果。 这个动作非常繁琐和耗时,需要大量的计算能力。

如果信使确实被城市捕获并且消息被篡改,根据哈希函数属性,哈希本身将会发生巨大变化。 如果右侧的将军,请看到哈希消息没有以所需数量的 0 开始,那么他们可以简单地停止攻击。

然而,有一个可能的漏洞。

没有散列函数是 100% 无碰撞的。 那么,如果城市得到消息,篡改它,然后相应地改变随机,直到他们得到所需数量的 0 的结果呢? 这将非常耗时,但仍然有可能。 为了解决这个问题,将军们会在数量上使用力量。

假设,而不是左边的一个将军向右边的一个将军发送消息,而是左边有三个将军,他们必须向右边的将军发送消息。 为了做到这一点,他们可以制作自己的消息,然后散列累积消息,然后将随机附加到生成的哈希中并再次散列。 这一次,他们想要一个以六年代开头的消息。

显然,这将是非常耗时的,但是这次,如果信使确实被城市抓住,他们将花费的时间来篡改累积消息,然后找到相应的散列随机数将无限更多。 它甚至可能需要几年。 所以,例如。如果不是一个信使,将军发送多个信使,当城市甚至在计算过程中处于一半的时候,他们将受到攻击和摧毁。

右边的将军很容易。 他们所要做的就是附加给他们的正确随机数,散列它们,并查看哈希是否匹配。 哈希字符串是非常容易做到的。 实质上,这是工作证明背后的过程。

为适当的散列目标找到随机后的过程应该非常困难和耗时。

但是,检查结果以查看是否没有犯错误行为的过程应该非常简单。

好了,现在你知道采矿背后的基本原理是什么。 现在让我们来看看它是如何发生的。

不同类型的采矿

CPU 挖掘:这是最基本的挖掘形式。 CPU 挖掘背后的想法很简单。 任何人,任何地方都可以使用他们的电脑挖掘。 虽然这种方法不再适用,但它是一个很好的入口点

GPU 挖掘:接下来我们有 GPU 挖掘。 GPU 或图形处理单元是计算机视频渲染系统的一部分。 GPU 的典型功能是帮助渲染 3D 图形和视觉效果,从而使 CPU 不必执行。GPU 提供比 CPU 更强大的挖掘系统。 一些像 Monero 这样的抗 ASIC 硬币是通过 GPU.Bitcoin /Ethereum 开采的,最初是这样开采的,但是随着难度的增加,这变得越来越困难。 稍后我们将在指南中讨论更多关于难度的问题。

FPGA 挖掘:FPGA 或现场可编程门阵列挖掘是 GPU 挖掘的下一步。 根据自由学习者的这篇文章,FPGA “是一个具有一系列门阵列(显然)的设备,它创建真值表来计算数据流的输入,并输出所需的结果。 在行业中,您可以使用它来优化行业流程,例如从日志中切割 2x4s、提供机器学习甚至执行 DNA 测序。 FPGA 在任何可以在并行过程中完成的任何任务中的 Excel,例如挖掘哈希来创建一个成功的哈希,以及如果你幸运的是成功的块。”

ASIC 采矿:ASIC 代表特定于应用的集成电路,它是为了挖掘比特币和莱特币的特定目的而创建的。 专门设计用于采矿的机械设备的想法已经超越时代,因此当 KnCMINER 为 ASIC 推出预订单时,他们在头 5 小时内就收到了 2500 万美元的订单。 比特币和莱特币现在完全通过 ASIC 开采。 比特曼最近发布了 ASIC 以太坊。

如何建立一个以太坊采矿钻机

好吧,现在我们已经经历了不同类型的采矿,让我们设置您的以太坊采矿钻机!

之前,我们继续一个巨大的宣布这篇文章由安东尼奥·马德拉进行加密比较。

您将需要以下硬件。

主板。

GPU。

硬盘驱动器

公羊。

电源装置。

主板

主板是采矿钻机的基础。 您可以使用的 GPU 数量与您的主板所拥有的 GPU 插槽数量直接相关。 您可以附加到主板上的 GPU 越多,哈希率就越高,即计算哈希值的速率。

良好的采矿主板的一些例子是:

华硕 B250 采矿专家:

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华擎 H110 专业 BTC+

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GPU

在获取 GPU 之前,您需要问自己两个问题:

你希望你的钻机有多强大?

你想花多少钱?

确保获得高效的 GPU。

以下是 NiceHashMineer 所看到的以太坊采矿中不同 GPU 的性能水平图表:

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硬盘驱动器

现在,你需要一些东西来存储你的操作系统和挖掘软件。 为此,你需要一个硬盘驱动器。 为此,一个标准的 SSD(固态硬盘)硬盘驱动器将做。

那么,你的硬盘应该有多大? 如果您计划下载整个区块链,那么您应该有足够的空间来弥补未来的增长。

公羊

RAM 或随机存取存储器是快速计算和信息计算所需的。 4GB 内存应该足够多。

电源装置

电源单元 (PSU) 的大小取决于您使用的 GPU 数量。 因此,首先需要总结 GPU 和所有其他组件的功耗,以确保 PSU 的容量大于 GPU 的总和。 因此,如果您使用的是 2 220 瓦 GPU 和其他组件消耗 250 瓦特,那么您的 PSU 必须具有超过(2*220 + 250)690 瓦特。

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图像信用:汤姆的硬件

采矿软件

首先,显然,你需要有一个操作系统。

您可以下载 EthOS,这是一个专为以太坊采矿设计的应用程序。 它是一个 64 位 Linux 发行版,它可以开箱即用地开采以太坊,允许您从一个位置控制所有钻机,并在必要时钻取到特定的 GPU。EthO 在安装后立即支持 eth-代理/地层

您可以在这里查看 ECOS。

设置我的钱包

设置完所有内容后,您需要创建一个以太坊钱包。 如果你没有采取足够的措施,挖掘所有这些硬币是没有意义的。 您可以在这里阅读我们关于加密钱包的指南。 我的以太坊钱包是最好的钱包之一,尽管他们最近遇到了一些问题。

以下是设置您的 MyetherWallet 所需的步骤:

首先,去麦瑟瓦勒网站。

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接下来,点击帮助选项卡。

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向下滚动并点击选项 5:

现在打开此处突出显示的链接:

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之后,将此 zip 文件下载到您的计算机中:

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现在在您的计算机中打开 zip 文件,然后点击 index.html 文件。 在这样做之前, 关掉你的互联网,以便你离线.

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现在创建一个新的密码并生成你的钱包,确保你输入了一个强密码:

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现在你将不得不下载你的密钥库文件,这基本上是你的钱包文件。 请务必保留此文件的备份。 之后,你完成了点击 “我明白。 继续。”

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你去了,你的钱包已经生成。 你在这里看到的是你的私钥。 不要与任何人分享这一点。

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您现在应该点击 “打印” 按钮来打印您的钱包。 这就是你会得到的。 请注意,您可以在这里看到您的私钥和公钥:

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然后你去那里。 这就是你如何创建一个以太坊纸钱包。

以太坊采矿独奏 vs 采矿池

好吧,所以你有整个系统和你的钱包设置。 现在你需要决定如何去我的。

你打算独自进行我的还是打算在一个游泳池里我的?

你当然可以我的独奏,但有一个原因,为什么没有人再独自开采以太坊。 这是非常不切实际的,你不会看到任何结果。

这就是为什么人们喜欢采矿池。

什么是采矿池?

(注意:在本节中,我们将专门讨论 WRT BTC)。

整个区块链的工作原理是因为一个网络的 “矿工”。 矿工们通过使用他们的计算能力解决复杂的加密难题,基本上是 “挖掘” 区块链中的新块。 因此,他们得到了 12.5 BTC 的采矿奖励。

一旦他们成功地挖掘一个区块,他们就会获得在区块内进行交易的权力。 这基本上是如何交易发生在所有的加密货币,矿工把记录的交易内的块。

现在记住一件事,只有数量有限的比特币创建(21 万枚硬币)。 比特币的创造者中本聪设想,随着越来越多的矿工进入,比特币开采率将呈指数级增长,以至于所有可用的比特币都可以在几年内被开采出来!

现在,这可能是比特币的灾难,因为像所有的经济商品一样,比特币的价值在于供给和需求。 如果比特币的供应突然增加,那么这将减少需求,这反过来又会损害其价值。 供求关系是最关键的经济概念之一,以下是供求图的样子:

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为了防止比特币的供应失控,并使其成为一个更具可持续性的模式,聪实施了一个难度调整系统。

什么是难度调整? 随着越来越多的块被挖掘,密码拼图的难度呈指数增加。 基本上,你挖掘的比特币越多,挖掘过程就越困难。 矿工很快就发现,他们自己不能真正有效地开采,这个过程越来越昂贵。 因此,他们决定将他们的资源集中在一起,组成集团和团体,以更有效地开采比特币。 这些矿工群体被称为 "采矿池"。

采矿池的优点和缺点

优势

池由池管理员运行。 升级整体网络要容易得多,因为池管理人员可以简单地自行升级网络,而不是与随机的独立矿工协调。

减少采矿奖励的差异:矿工加入矿池的最大原因之一是减少采矿奖励的差异。 要了解方差意味着什么以及如何影响矿工,我们需要做一些数学。 归功于 L.M. 古德曼和她的媒体文章所作的解释。

首先,让我们了解伯努利分布是什么。 Bernoulli 分布基本上指出,如果成功概率为 p(其中,0 p 1),对于具有两个结果 “成功” 和 “失败” 的每个离散分布,则失败概率为 1-p。

现在,让我们在比特币中应用它。 如果矿工控制了整体采矿能力的一小部分 “p”,因此,具有挖掘新块的概率 p,其中 0 p 1,然后,在应用 Bernoulli 分布时,他/她具有(1-p)不开采新块的概率。

在伯努利分布中:方差 = p* (1-p)

现在,让我们来看看一年内有多少块被开采。

每 10 分钟就开采一个区块。 这意味着每小时 6 个块,每天 24 个 * 6 个块和每年 365*24*6 个块被开采。

基本上,对于具有 “p” 开采区块概率的矿工,预计每年开采 365*24*6*p 区块。 这是他们的预期回报。

同样,他们将在全年面临的总体标准差异是:365*24*6*p* (1-p)。

现在,我们将界定 “标准偏差”。 标准差是一个项,其定义的是特定分布组的成员与组的均值的变化程度。

在区块链和这个例子的背景下,标准偏差是这个矿工的奖励将有多少偏离预期的奖励。

标准差 = [sqrt] 方差/预期回报。

现在,我们知道:

方差 = 365*24*6*p* (1 p)

预期回报 = 365*24*6*p

所以,在替换这些值时,我们得到:

标准差 = [平方米] (365*24*6*p* (1-p))/365*24*6*p

现在让我们举个例子。

假设矿工在网络中拥有 0.01% 的哈希率。 (含义之间的差别)。

如果您将值相应地替换为标准差方程,那么您将得到 0.4364 或 43.6% 的标准差!

与预期奖励或拥有 0.01% 散列率的矿工 43.6% 的偏差。

减少这种偏差和方差的唯一解决方案是将资源汇集在一起以提高总体哈希率百分比,这正是采矿池提供的。

缺点

很大程度上取决于池经理的道德操守。

集中化:我们稍后会更多地讨论这个问题。”

成为矿工的优势

那么,你为什么要成为矿工?

你得有以太! 首先,最明显的原因。 你可以拥有自己的以太。 此外,一旦你挖掘一个街区,你就可以收取所有交易的交易费用。

如果你相信以太坊或加密货币一般,那么你可以通过挖掘在网络中有一个声音。

最后,随着以太坊转向股权证明,现在通过工作证明建立一个大型以太坊存款肯定会有所帮助。

什么是股权证明?

所以说到股权证明(POS),它究竟意味着什么以及为什么以太坊会继续前进呢? 现在让我们专注于问题的第一部分。

利益证明将使整个采矿过程变得虚拟,并用验证器取代矿工。

这就是这个过程的工作方式:

验证者将不得不锁定他们的一些硬币作为股份。

之后,他们将开始验证块。 意思是,当他们发现一个他们认为可以添加到链条的块时,他们将通过下注来验证它。

如果块被追加,那么验证者将获得与他们的赌注成比例的奖励。

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POS 将使采矿完全虚拟化,并大大减少通过战俘造成的浪费。

以太坊的 POS 实现被称为卡斯帕协议。

为什么需要卡斯帕? 事实证明,当涉及到 POS 实施时,有一个很大的问题。

证明股权的最大障碍

以太坊开发人员总是计划最终转移到股份证明,这一直是他们的计划。 然而,在他们能够做到这一点之前,他们必须解决股权证明(POS)的最大缺陷之一。

考虑一下这种情况:

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假设我们有一个类似上面的情况。 有一个主要的蓝色链和一个红色链,从主要本身排序分支。 有什么可以阻止恶意矿工在红色块上挖掘并强制硬叉子?

在工作证明系统中,这种风险可以减轻。

假设恶意矿工爱丽丝想挖掘红链。 即使她把所有的散列权力都投入到这里,她也不会让任何其他矿工加入新的链条。 其他所有人仍将继续在蓝色链上开采,因为在更长的链上开采更有利可图,更无风险。

现在请记住,战俘是非常昂贵的资源。

矿工在块上浪费这么多的资源是没有意义的,无论如何都会被网络拒绝。 因此,由于攻击者不得不浪费的金钱,在工作系统证明中避免了链条分裂。

但是,当你带入 POS 时,事情看起来有点不同。

如果你是一个验证者,那么你可以简单地把你的钱放在红链和蓝链中,而不必担心任何反应。 无论发生什么事,你将永远赢得并没有什么可失去的,尽管你的行为可能是多么恶意。

这就是所谓的 “无关紧要” 问题,这是以太坊必须解决的问题。

他们需要一个能够实现 POS 并缓解 “无关紧要” 问题的协议。

以太坊采矿:进入卡斯帕

卡斯帕是以太坊选择使用的 POS 协议。 虽然有一个整个团队忙于创建它,但弗拉德·赞菲尔经常被认为是 “卡斯帕的脸”。

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图片信用:块诺米.

那么卡斯帕与其他股权证明协议有何不同?

Casper 已经实施了一个过程,通过它,他们可以惩罚所有恶意元素。 这是卡斯帕下的 POS 将如何工作:

验证者将其 Ethers 的一部分作为股份。

之后,他们将开始验证块。 意思是,当他们发现一个他们认为可以添加到链条的块时,他们将通过下注来验证它。

如果块被追加,那么验证者将获得与他们的赌注成比例的奖励。

但是,如果验证者以恶意的方式行事,并试图做 “没有任何危险”,他们将立即受到谴责,他们的所有股份将被削减。

正如你所看到的,Casper 被设计为在一个无信任的系统中工作,并且更具拜占庭容错能力。

任何以恶意/拜占庭方式行事的人都会立即受到惩罚,因为他们的股份被砍掉。 这是它与大多数其他 POS 协议不同的地方。 恶意元素有一些损失,所以不可能有什么危险。

这不是 Casper 惩罚验证者的唯一地方。

正如哈德森詹姆斯和 Joris Bontje 在他们在 “StackExchange” 中的答案中所指出的那样,卡斯珀设计了更严厉的激励措施,以保证网络安全,包括惩罚那些无意离线的矿工。

这意味着验证器必须小心节点正常运行时间。 粗心或懒惰会导致他们失去他们的股份。 此属性降低了交易审查和整体可用性。

除此之外,“削减” 属性还使 casper 比正常的工作证明协议具有明显的优势。

让我们再次带回我们的链图:

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在工作证明协议中,矿工是在蓝色链或红色链上开采并不重要。 诚实和恶意的矿工都会花费同样数量的资源。

然而,在 Casper 中,如果一个诚实的验证者在蓝链上开采,那么他们将获得与他们的赌注成比例的奖励,但是,恶意的矿工会因投注红链而被削减他们的股份。

好吧,所以这一切都很好,但以太坊如何确保矿工将从战俘转移到 POS?

他们打算通过难度定时炸弹来做到这一点。

什么是难度定时炸弹?

有什么激励矿工从工作证明协议转变为股权证明协议?

矿工购买价值数千美元的设备,以便他们可以挖掘块。 POS 机上的那一刻,所有的设备都变得毫无价值。 想象一下,花了这么多钱,并设置了超级复杂的游泳池,所有这些都变得完全无用。

如果是这样,那么有什么能阻止矿工停留在旧的工作证明链上并继续在其上开采? 这将在本质上创建三个以太坊硬币:以太坊经典,以太坊的工作证明和以太坊的股权证明。 这将是一场绝对的噩梦。

这不仅会大大降低以太坊的经济价值和可信度,而且还会淡化整个链的散列率,使其容易受到黑客攻击。

为了确保有一个适当的激励矿工加入新的链条,以太坊开发商推出了难度定时炸弹。 定时炸弹于 2015 年 9 月 7 日推出。 要了解难度定时炸弹是如何工作的,了解如何困难和采矿工作是很重要的。

什么是困难,它是如何工作的?

难度的概念开始与比特币。 当比特币首次引入时,采矿非常简单,任何人都可以使用他们的 PC 来完成。 然而,随着比特币越来越受欢迎,网络上的矿工数量增加。 这提出了一个非常真实的可能性,即矿工失控,并在一年的空间内挖掘所有剩余的比特币。 中本聪设想了这种情况的发生,因此引入了 “难度” 制度。

难度系统的工作原理是这样的:矿工用他们的计算能力来解决密码难题。 他们这样做的方式是,他们随机附加一个随机字符串(称为 nonce)到块的散列,然后散列整个字符串。 如果结果的数字小于特定的固定数字,那么它被认为是成功的,并且新的块被添加到区块链。 找到这个 “随机” 是非常困难和随机的,这是所有采矿的核心。

如果我们要回顾整个过程,那么这就是它的样子:

采用新块内容的哈希值。

随机字符串(随机字符串)附加到散列中。

新字符串被再次散列。

然后将最终的散列与难度级别进行比较,并查看它是否实际上小于。

如果没有,那么随机将被改变,该过程再次重复。

如果是,则会将块添加到链中,并更新公共分类账并提醒添加。

对此负责的矿工给予区块奖励。

难度调整每一个第二千六百块。

难度级别与开采区块的速度成正比。 比特币的平均阻止时间为 10 分钟。

如果阻塞时间低于该时间,则难度级别会增加,如果阻塞时间上升,则难度时间会减少。 这样做是为了确保比特币的块时间保持〜 10 分钟。

这基本上是比特币挖掘工作的方式,以及以太坊遵循相同的协议,区别在于以太坊每 15 秒开采一个块。

下图显示了以太坊日益增加的难度:

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那么难度定时炸弹会做什么呢?

难度炸弹将成倍增加难度,以至于采矿将变得不可能。

正如我们以前所说的那样,难度水平根据开采区块的速度进行调整。 以太坊难度调整算法如下所示:

区块-差异 = 父-差异 + 父-差异 // 2048 * 最大值 (1-(区块-时间戳-父-时间戳) // 10,-99) + 整数 (2** ((区块. 数字 // 100000)-2))

(在这里 “//” 是分割运算符,这样 6//2 = 3 和 9//2 = 4。)

那么,让我们理解这基本上意味着什么在简单的英语:

块 _Timestap = 块被挖掘的时间。

parent_Timestamp = 父块被挖掘之前的块的时间。

如果(块时间戳-父-时间戳)10 秒,那么在难度中添加一个 “父-差异 // 2048 * 1” 的系数。

如果(块时间戳-父项时间戳)介于 10-19 秒之间,则难度保持不变。

如果(块时间戳-父-时间戳)20 秒,那么难度就会被 “父-差异 // 2048 *-1” 降低到 “父-差异 // 2048 *-99” 的最大值。

这就是难度调整算法在以太坊的家园版本中的工作原理。 这个想法是保持块时间〜 15 秒。

所以,难度炸弹将要做的是,它将增加难度的指数量,而不需要调整它,它将需要越来越多的时间来解决密码难题。 最终,它将成为几乎不可能开采的链。 这种现象被称为 “以太坊冰河时代”,时间所有采矿战俘风格变得不可能。

当这种情况发生时,矿工将没有选择,只能去新的以太坊链,它具有股权证明。

好吧,那么为什么要这样做? 利益证明正在寻求解决的工作证明,我们面临哪些问题?

为什么需要 POS 超过 POW?

实施利害关系证明有几个优点。 它们都可以大致列为以下几类。 (大厚布乔恩·崔和他的文章)。

帮助实现权力下放。

能源效率.

经济安全.

缩放。

过渡到 POS。

以太坊采矿:实现分散化

正如我们上面所看到的,战俘协议不再是真正的权力下放友好的了。 让我们看看比特币的哈希率分布图表:

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这里是以太坊采矿池的散列率分布:

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图片提供:以太链

正如你所看到的,大多数哈希率集中在一些特定的池中,这意味着无论发生什么,他们总是有更好的机会挖掘块并获得奖励。

由于他们能够获得更多的资金,因此他们能够负担得起更好、更快的 ASIC。 这基本上意味着,无论发生什么情况,大型矿池总是比个人和小型矿池有优势。 换句话说,富人总是会变得更富有。

利益证明使采矿完全虚拟,从而使之完全无关紧要。 但是,这并不是 POS 缓解集中化影响的唯一方法。 为了理解这一点,首先我们需要知道 "规模经济" 的含义。 (感谢阿克莱德网 YouTube 频道的数据)。

当涉及到生产,有两种:

短期生产。

长期生产。

在短期生产中,至少投入资源是固定的。 考虑一个只有一个烤箱的小时间比萨饼店。 不要紧,如果他们必须生产 1 份 25 份的比萨饼,有唯一的烤箱,他们可以用来创建这些比萨饼。

从长远来看,所有的资源都是可变的,这是规模经济的产生。

那么,在长期生产中,输入资源的数量是可变的,如果您将输入翻倍,会发生什么? 这种特定情况只有三种结果。 我们称之为 “回归规模”。

输出超过两倍。 这意味着规模的回报越来越大。

输出加倍。 这意味着有一个固定的回归比例。

输出不加倍。 这意味着缩放的回报越来越少。

下面将显示规模经济的图形表示。

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图片提供:维基百科

到底是怎么回事?

当产量从 Q 增加到第二季度时,生产的总成本从 C 降至 C1。 这就是所谓的规模经济。

之后,它平衡了一下。 这是你得到恒定回报缩放的地方。

然后当你超越这一点时,成本会随着你的输出增加而增加。

这意味着大公司可以通过增加产出的数量来降低其产品的平均成本! (直到一个限制)

在某种意义上... 更多是少!

让我们举一个真实世界的例子。

一家小型烘焙公司的初始成本显然低于一家大型烘焙公司,因为该公司将不得不投资大量的机械。 然而,从长远来看,每一个面包的平均成本对公司来说将比面包师要低得多。

好吧,这一切都很好,但它如何适用于采矿池?

与大公司一样,较大的采矿池可以通过以下方式降低其投入资源的成本:

在较大的操作中摊销固定成本。

通过作为一个较大的实体运作,具有讨价还价能力。

这基本上意味着,一个有影响力的大型矿池,即使花费同样金额,美元对美元,也能产生比其他矿池更多的哈希率。

由于一个简单的原因,在证明股份时,这个问题完全得到缓解。 在 POS 您投资股份。 你不能简单地汇集在一起,使你的股份更有价值的美元兑美元。 在一天结束时,1 美元 = 1 美元。 规模经济在这里不起作用。

能源效率

工作证明的最大问题是能源浪费。 最糟糕的是,它是为了能源浪费而浪费的能源。 特别是比特币在其对能源的胃口贪婪。 看看这个:

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图片提供:数字主义

怎么样一些更多的数字(礼貌数字)

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您应该关注两个数字:

比特币的年度全球采矿成本是 1,423 794 674 美元。

比特币每年消耗 28.48 Twh 价值的电力。 厄瓜多尔的国家消耗大约 21 千瓦时!

事实上,让我们比较比特币的能源消耗与一些国家相比:

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比特币消耗更多的电力比爱尔兰,巴林和斯洛伐克共和国!

好吧,让我们连竞争环境。

如果我们比较比特币和其他支付系统怎么办? 说签证

比特币的耗电量与签证的耗电量相比如何?

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是啊... 不太好

所以很明显,比特币吃了很多权力,并且有很多钱花在资源上。 但是,外部成本怎么办? 这一数量的电力消耗对环境的影响必须是巨大的。

虽然毫无疑问,比特币和 POW 已经取得了很多积极的社会变化,但我们至少应该看到一个大型 POS 系统可以做什么,以及它是否能够在不耗费这么多的电力的情况下工作。

经济安全

POS,尤其是卡斯帕的最大优势是其经济安全。 想想这个,假设你是一个验证者,你有自己的钱存储在网络中的股份。 为了网络的最佳利益采取行动符合您自己的利益。 你为什么要恶意地行事,知道你的股份有很大一部分,如果你这样做,可以砍掉和接管?

为什么你会攻击一个网络并损害硬币的价值,当你有这么多你的货币被锁在它里面?

此外,这种 “削减效果” 消除了 Vitalik 硬币的 “产卵露营攻击” 的机会:

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图片提供:维塔利克·布特兰微博。

通过简单的事实,只有一次攻击将导致削减和移除投资的股份,可以在 POS 中防止产卵攻击。 如果你没有投资任何股份,你不能参加 POS 验证。

缩放

POS 帮助可扩展性的最明显方法是启用分片。

正如弗拉德·赞菲尔所说,与战俘分片并非不可能,但很难。

什么是分片?

分片是从数据库系统中获取的术语。 让我们来看看相对于数据库的分片意味着什么。 假设你有一个庞大的数据库为你的网站。 拥有庞大的数据库不仅会使搜索数据变得更慢,而且还会阻碍您的可扩展性。 那么,你在这种情况下做什么?

如果您对数据执行水平分区并将其转换为较小的表并将其存储在不同的数据库服务器上,该怎么办?

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图片提供:Dzone

像这样?

现在,你可能会问,为什么水平分区而不是垂直分区? 这是因为表格的设计方式:

考虑这一点。 假设这是我们的主表:

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现在,如果我们要垂直划分这个表:

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你看到会发生什么了吗? 当您对表进行垂直分区时,它们倾向于成为两个完全不同的表。

但是,如果我们要水平划分它们:

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你看到了吗? 它是相同的表/数据库,但数据较少。 这些较小的数据库称为较大数据库的分片。 每个分片应与相同的表结构相同。

那么,如果我们在 POW 协议中实现分片,会发生什么?

通过将状态拆分为不同的分片,分片将加快处理速度。 但是,如果我们使用 POW,较小的碎片将有被恶意挖掘者接管的危险,因为它的散列率低。 事实上,这是 POW 区块链永远不能实现分片的最大原因,任何和所有的小碎片都可以很容易地接管。

这种风险在 POS 中完全缓解,因为它没有挖掘的概念。

以太坊采矿结论

正如你所看到的,一旦实施了股权证明,事情就会发生巨大变化。 然而,任何想要在以太坊进入战俘采矿游戏的人仍然有足够的时间来做到这一点。

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