在区块链领域，以太坊作为全球第二大公链，其共识机制的选择始终备受关注，长期以来，“以太坊挖矿用什么算法”是矿工和开发者们讨论的核心话题，随着以太坊“合并”（The Merge）的完成，这一问题的答案发生了根本性变化——以太坊已从基于工作量证明（PoW）的挖矿时代，正式迈入基于权益证明（PoS）的验证者时代，本文将回顾以太坊挖矿算法的演变历程,并解析这一变革背后的意义。

PoW时代：以太坊的挖矿算法——Ethash

在以太坊合并之前，其共识机制采用工作量证明（PoW），即通过“挖矿”竞争记账权，而挖矿的核心便是算法，以太坊的PoW算法名为Ethash，它是一种经过改良的哈希算法，专为ASIC（专用集成电路）抵制设计，旨在确保挖矿的“去中心化”，避免算力过度集中。

Ethash算法的核心特点是“大内存硬碰硬”（Memory-Hard Function），它需要矿工存储大量内存数据（称为“DAG”，有向无环图），并通过计算哈希值来寻找符合难度目标的“nonce值”，这种设计使得依赖高速缓存的ASIC矿机难以获得绝对优势，普通用户也能通过显卡（GPU）参与挖矿，从而在一定程度上维持了以太坊网络的去中心化特性。

在Ethash算法下，矿工的性能主要由两个指标决定：哈希率（计算哈希的速度）和内存容量（存储DAG数据的大小），随着以太坊网络的发展，DAG文件体积逐年增长（从早期的数GB增长到如今的50GB以上）,这也对矿工的硬件配置提出了更高要求。

从PoW到PoS：为什么以太坊要放弃挖矿算法？

尽管Ethash算法在一定程度上保障了去中心化，但PoW机制本身存在固有缺陷：

  1. 能源消耗巨大：PoW挖矿需要消耗大量电力，与全球碳中和趋势相悖，以太坊网络在合并前的年耗电量曾相当于中等国家水平，备受诟病。
  2. 中心化风险：随着专业矿机的发展，算力逐渐向大型矿池和矿商集中，削弱了网络的去中心化特性。
  3. 扩展性瓶颈：PoW的交易确认速度和吞吐量有限，难以支撑以太坊向“世界计算机”的愿景。

为解决这些问题，以太坊社区自2015年起便规划向权益证明（PoS）转型，PoS机制不再依赖“算力竞争”，而是通过质押ETH代币成为“验证者”，按质押比例获得记账权和奖励，这种机制无需大量挖矿设备，能耗可降低99%以上，同时通过质押惩罚机制（ slashing）进一步保障网络安全。

合并之后：以太坊的共识算法已不再是“挖矿算法”

2022年9月15日，以太坊完成“合并”，正式终止PoW挖矿，PoS机制成为新的共识基础，在此之后，“以太坊挖矿用什么算法”这一问题已失去意义——因为以太坊不再需要挖矿。

取代Ethash的，是权益证明算法（通常与信标链 Beacon Chain 的共识机制绑定），在PoS下，验证者需要质押至少32个ETH，并通过参与区块提议、 attest（投票确认区块）等任务来维护网络安全，系统会根据质押金额、在线时长和任务完成情况分配奖励，而非通过算力竞争。

这一变革不仅彻底改变了以太坊的运行方式，也标志着区块链行业从“能源密集型”向“效率友好型”的转型，对于曾经的矿工而言，这意味着GPU挖矿时代的终结；而对于以太坊生态而言，更低能耗、更高效率和更强安全性的网络，为Layer2扩容、DeFi、NFT等应用的发展奠定了更坚实的基础。

算法的迭代是区块链进化的必然

从Ethash到权益证明，以太坊共识算法的演变，本质上是区块链技术在效率、安全与去中心化之间寻求平衡的结果，Ethash算法在以太坊早期阶段保障了网络的去中心化启动，而PoS机制则为其未来的可扩展性和可持续发展提供了可能。

虽然“以太坊挖矿”已成为历史，但Ethash作为PoW时代的代表性算法，仍在以太坊经典（ETC）等延续PoW的链上发挥作用，而对于以太坊本身，共识算法的迭代并未停止——随着分片技术的落地，以太坊将进一步优化PoS机制，向“高吞吐、低延迟、低成本”的目标迈进。