19 以太坊中的挖矿算法

对于基于区块链证明的区块链系统来说，挖矿是保障区块链安全的重要手段，Block chain is secured by mining。

bug bounty：在美国电影里面有赏金猎人（bounty hunter），这个是说悬赏去找挖矿bug。

在比特币的挖矿算法是是安全的，但是在比特币系统中存在必须使用ASIC芯片来挖矿的与去中心化相悖的问题。one cpu，one vote：这才是中本聪的初衷。

所以在后来的区块链系统上，一个目标就是做到ASIC resistance, 一个常用的做法就是增加puzzle对于内存访问的需求，即memory hard mining puzzle，就可以扼制对内存要求不高的ASIC芯片的作用。一个早期的例子就是莱特币，莱特币曾经是市值仅次于比特币的加密货币。Lite Coin使用的哈希函数是Scrypt这是一个对内存要求很高的哈希函数，但是莱特币虽然对于挖矿机是memory hard，但是对于轻节点来说也是memory hard，因此实际莱特币在使用的时候内存要求为128k，对轻节点进行了一个妥协，也最终没有达到设计目标。

冷启动问题：是加密货币一个很严重的问题，莱特币虽然没有达到开始的设计目标，但是解决了一开始的冷启动问题。

以太坊中用的是两个数据集，一大一小：16m和1G，这样就解决了轻节点方便验证和重节点memory hard的问题。并且为了适应计算机的容量的增长，这两个数据集的大小也是定期增长的。

cache：16M 生成方式与莱特币数组的生成方式是一样的（使用一个伪随机数依次取哈希得到一个数组）

dataset：1G 生成方式是在cache中使用哈希来回运算256次之后并放在dataset中，因此dataset中每个数都是利用cache来生成中

而puzzle的验证和生成是根据dataset来生成的，一开始的时候根据区块的块头block header和nonce来算出一个哈希，根据这个哈希来映射dataset中的某个位置，然后进行一些运算，算出下一个要读取的位置（每次读取的时候还要把相邻节点也读取出来，这样循环64次，每次读取两个数，最终会获得128个数 ），最后算出一个哈希值来，与目标域的值比较一下，看看是不是合适的值，否则就再换另一个nonce值。

这里的思考题是不相关，每一个dataset中的数都是利用cache生成的，在dataset中两个相邻节点是没有关系的。

以太坊的挖矿算法ethash

以太坊的另一个目标就是将工作量证明转向权益证明，就是不挖矿了。这个对于ASIC厂商来说是很不友好的，

这个图的目的是好看，所以放在这里。

以太坊 挖矿 算法