北京大学肖臻老师《区块链技术与应用》公开课笔记22——ETH挖矿算法篇2

北京大学肖臻老师《区块链技术与应用》公开课笔记

以太坊GHOST协议,对应肖老师视频:click here
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由于本篇篇幅较长,因此转为两篇文章。ETH中挖矿算法篇1请见:click here

伪代码理解以太坊挖矿算法

提醒:观看该篇建议先查看ETH挖矿算法篇1,点击click here进行跳转,本篇仅因为接上篇篇幅太长而分篇,两篇内容衔接紧密,不建议直接看本篇

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目前以太坊挖矿以GPU为主,可见其设计较为成功,这与以太坊设计的挖矿算法(Ethash)所需要的大内存具有很大关系。
1G的大数组与128k相比,差距8000多倍,即使是16MB与128K相比,也大了一百多倍,可见对内存需求的差距很大(况且两个数组大小是会不断增长的)。
当然,以太坊实现ASIC Resistance除了挖矿算法设计之外,还存在另外一个原因,即其预期从工作量证明(POW)转向权益证明(POS)

权益证明(POS: Proof of State)

权益证明:按照所占权益投票进行共识达成,类似于股份制有限共识按照股份多少投票,权益证明不需要挖矿。
而这对于ASIC矿机厂商来说,就好比一把悬在头上的达摩克利斯之剑。因为ASIC芯片研发周期很长,成本很高,如果以太坊转入权益证明,这些投入的研发费用将全部白费(ASIC矿机只能用于挖特定的加密货币)
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但实际上,以太坊目前仍然是POW挖矿共识机制。在设计之初,以太坊开发者就设想要从POW转向POS,并为了防止有矿工不愿意转埋下了一颗“难度炸弹”。但截至目前,以太坊仍然基于POW共识机制。

其实很多时候,面对一些问题转换思路就能得到很好的解决方案。如这里,如果按照原本思想,通过不断改进挖矿算法来达成ASIC Resistance,无疑是比较难的。而这里通过不停宣传要转向POS来不断吓阻矿工,使得矿工不敢擅自转入ASIC挖矿,从而实现了ASIC Resistance。
战忽局:喵喵喵????谁在叫我???
(看来我们发现了一门新的学科:战略忽悠/恐吓(he四声)学。有空一起学习呀,滑稽.jpg。)
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预挖矿(Pre-Mining)

以太坊中采用的预挖矿的机制。这里“预挖矿”并不挖矿,而是在开发以太坊时,给开发者预留了一部分货币。以太坊的早期开发者,目前就很有钱了。(致富新思路!果然技术=Money呀)
而比特币并未采用这一模式,所有比特币都是通过挖矿产生的。但早期挖矿难度容易,所有中本聪本人本来就有很多币(但没花…)
和Pre-Mining对应,还有Pre-Sale,Pre-Sale指的是将预留的货币出售掉用于后续开发,类似于拉风投或众筹。目前,各类加密货币很多,存在一部分货币就在采用Pre-Sale来获取资金,如果此时买入,后续如果该货币取得成功,同样可以获得很大收益,但真正成功的货币只占少数,这就是其风险性。

以太坊统计数据

  1. 以太坊中以太币供应量(2018年)
    以太坊市值500多亿美元,你酸了吗?
    饼状图中,蓝色部分都是Pre-Mining产生的(接近3/4),可见掌握技术有多么重要。黑色部分为出块奖励产生的以太币,绿色为叔父区块产生的奖励以太币。
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  2. 最大的25个矿池挖矿算力比重(2018年)
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  3. 以太币价格变化情况(至2018年)
    可见,2017年以太坊才开始大涨,是否感觉错过1个亿?
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  4. 以太币市值变化情况(至2018年)
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  5. 以太币Hash Rate变化情况(至2018年)
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其他观点

本篇中挖矿算法设计一直趋向于让大众参与,这一才是公平的。且由于参与人员的分散,算力分散,也进一步使得系统更安全。
但同样一件事物,从不同观点看就有不同的看法。也有人认为让普通计算机参与挖矿是不安全的,像比特币那样,让中心化矿池参与挖矿才是安全的。为什么呢?
因为要攻击系统,需要购入大量只能进行特定货币挖矿的矿机通过算力进行强行51%攻击,而攻击成功后,必然导致该币种的价值跳水,攻击者投入的硬件成本将会全部打水漂。而如果让通用计算机也参与挖矿,发动攻击成本便大幅度降低,目前的大型互联网公司,将其服务器聚集起来进行攻击即可,而攻击完成后这些服务器仍然可以转而运行日常业务。因此,也有人认为,在挖矿上面,ASIC矿机“一统天下”才是最安全的方式。

因此可见,世间事物并不是非黑即白的,同样一个事物,从不同角度来看,就会有不同的结论,而这些结论可能是互相对立的。处于世间,我们也应当注意到这一点,跳出自己固有认知,站在其他角度来思考问题,消弥分歧。
附上我很喜欢的一段话:
浮云骑士在想
面前的这个对手
不是和自己一样的人吗?
有自己的家人和朋友
喜欢美食和安逸的生活
打他他会疼,会受伤,还会死
可他为什么要战斗?
这里一定有一个属于他自己的原因
只要我们坐下来
像朋友那样找出这个原因
战斗就变得毫无意义

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