在加密货币的世界里，“挖矿”是一个广为人知的概念，提到以太坊，很多人会好奇：以太坊是用啥挖矿的？这个问题背后，其实隐藏着以太坊发展历程中的一次重大变革，以太坊的“挖矿”方式经历了从“工作量证明（PoW）”到“权益证明（PoS）”的转变，“挖矿”的“工具”也发生了根本性的变化。

以太坊的“挖矿”时代：GPU与矿机的战场

在以太坊合并（The Merge）之前，以太坊采用的是工作量证明（Proof of Work, PoW）共识机制，这意味着，参与者（矿工）需要通过强大的计算能力来解决复杂的数学难题，从而获得创建新区块的权利并获得以太币奖励，在这个阶段，以太坊的“挖矿”工具主要有：

  1. GPU（图形处理器）：

    • 主角：在以太坊PoW时代，GPU是绝对的主力，相比于CPU，GPU拥有更多的流处理器,在处理以太坊挖矿所需的哈希运算时效率高得多。
    • 原因：以太坊的挖矿算法（Ethash）被设计为“内存-hard”，对GPU的大规模并行计算能力较为友好，同时也试图抵制ASIC（专用集成电路）矿机的垄断。
    • 特点：矿工们通常会组建“矿工”，使用多块高性能GPU（如NVIDIA的RTX系列、AMD的RX系列）来搭建矿机,以提升整体的算力。

  2. ASIC矿机：

    • 争议与存在：尽管Ethash算法旨在抵制ASIC，但市场上依然出现了针对Ethash优化的ASIC矿机，这些ASIC矿机在算力能效比上远超GPU，一度引发了以太坊社区关于“中心化”和“抗ASIC”的争议。
    • 影响：ASIC矿机的出现，使得小型GPU矿工的竞争压力增大,因为ASIC在算力上具有压倒性优势。

在PoW时代，矿工们竞争的是“算力”，谁的算力大，谁获得记账权的概率就越高，而挖矿的“成本”主要包括电费、硬件采购和维护成本。

以太坊的“质押”时代：ETH与信标链的登场

2022年9月，以太坊完成了“合并”（The Merge），正式从工作量证明（PoW）过渡到权益证明（Proof of Stake, PoS）共识机制，这意味着，“挖矿”这个词在以太坊的经典意义上（通过算力竞争打包区块）已经成为历史。

在PoS机制下，以太坊的“共识”不再依赖于算力竞赛，而是依赖于质押者（Staker）的“权益”（即持有的ETH数量和质押时长）。

现在以太坊是“用啥”来“验证”和“创造”新区块呢？

  1. ETH本身：

    • 核心：在PoS中，质押ETH是参与网络共识的前提，质押者需要将自己的ETH锁定在一个专门的“验证者”客户端中，成为网络中的一个“节点”（验证者）。
    • 作用：这些验证者负责验证交易、提议新区块，并对其他验证者的行为进行投票,他们的工作是基于质押的ETH数量和质押时间来获得奖励。

  2. 验证者客户端软件：

    • 工具：这是质押者运行的核心软件，而不是过去的“矿机”硬件，常见的验证者客户端有Lodestar, Lodestar, Prysm, Teku等，这些软件通常运行在服务器或高性能计算机上,需要稳定的网络连接。
    • 功能：客户端软件负责与以太坊的信标链（Beacon Chain，PoS的核心链）通信，执行验证者的职责，如产生 attestations（ attestations）、提议区块、同步链状态等。

  3. 硬件要求（不再是算力竞赛）：

    • 变化：与PoW时代对GPU算力的极致追求不同，PoS对硬件的要求更侧重于稳定性、网络带宽和存储空间,不需要再进行大规模的并行哈希运算。
    • 推荐：通常建议使用具有足够内存（如32GB或以上）、稳定CPU、良好网络连接和较大存储空间的服务器或专用设备，普通电脑也可以运行验证者客户端,但稳定性和安全性可能需要额外关注。

  4. 质押池与托管服务：

    • 选项：对于个人用户而言，自行运行验证者客户端需要一定的技术门槛和最低32 ETH的质押门槛（这是成为独立验证者的最低要求），出现了质押池（如Lido, Rocket Pool等）和各类托管质押服务。
    • 运作：用户可以将自己的ETH存入质押池或托管服务，由服务提供商集中管理大量ETH，统一运行验证者客户端，并将获得的收益按比例分配给质押者，这降低了参与门槛,但也引入了一定的中心化风险。

从“挖矿”到“质押”，以太坊的进化

回到最初的问题：“以太坊是用啥挖矿？”

  • 在合并之前（PoW时代）：以太坊是用GPU（以及少量ASIC矿机）通过算力竞争来进行“挖矿”的。
  • 在合并之后（PoS时代）：以太坊不再使用传统意义上的“挖矿”，转而采用权益证明（PoS），参与者通过质押ETH并运行验证者客户端软件来维护网络安全和创造新区块，这个过程更准确地说是“验证”或“质押”，而非“挖矿”。