在区块链的世界里，“计算题”几乎与“挖矿”划上了等号，从比特币的SHA-256哈希运算，到以太坊早期的Ethash算法，矿工们通过高性能设备疯狂求解复杂计算题，争夺记账权与区块奖励，一个关键问题随之浮现：以太坊作为全球第二大区块链，为何要选择“计算题”作为其共识机制的核心？这背后并非简单的“浪费算力”，而是对去中心化、安全性与经济模型的多重权衡。
区块链的本质是“分布式账本”，在没有中心化机构的情况下，如何让全球互不信任的节点就“谁来记账”“账本是否被篡改”达成一致？这便是“共识机制”要解决的问题。
早期的区块链尝试过多种共识方式，如PoS（权益证明）通过质押代币决定记账权，PoW（工作量证明）则依赖计算能力，以太坊创始人Vitalik Buterin在白皮书中明确：去中心化是区块链的核心价值，而计算题（PoW）恰恰能实现最广泛的参与门槛——任何拥有硬件设备的个体都能加入网络，无需质押大量代币或通过身份审核，这种“人人可参与”的特性，让以太坊避免了节点中心化的风险，确保了网络的抗审查性与鲁棒性。
区块链面临的最大威胁之一是“51%攻击”——即攻击者掌握全网过半算力，就能恶意篡改账本、双花交易，而计算题的核心作用，正是通过“制造攻击的高成本”来构建安全壁垒。
以太坊早期的Ethash算法属于“内存-hard型计算题”，它不仅依赖GPU/ASIC的算力，更需要大量内存存储“DAG（有向无环图）数据”，这种设计使得攻击者无法通过简单堆砌算力垄断网络，必须同步投入巨额的硬件成本与电力成本，据统计，2021年以太坊全网算力峰值超过800 TH/s，攻击者想要掌控51%算力，需投入数亿美元设备与天文数字的电费，这种“经济上的不划算”让恶意攻击变得几乎不可行。
换言之，计算题的难度本质上是网络安全的“调节阀”：算力越高，攻击成本越高，网络越安全，以太坊通过动态调整计算题难度（如每2016个区块调整一次），确保了无论币价涨跌，网络安全系数都能保持稳定。
以太坊的代币ETH之所以具有价值，很大程度上源于其“工作量-奖励”的经济闭环，计算题不仅是共识工具，更是代币价值的“锚点”。
在PoW机制下，矿工通过求解计算题获得新发行的ETH作为奖励，同时收取交易手续费，这种“劳动创造价值”的逻辑，让ETH的发行与真实的经济活动（交易、合约执行）绑定，避免了无锚滥发，矿工为了盈利必须持续投入电力与硬件成本，这些成本最终转化为ETH的“购买需求”——矿工需要出售ETH换取法币，从而形成代币的流通市场。
计算题的“竞争性”还激励了矿工优化设备、降低能耗，推动硬件技术迭代，这种“正向循环”让以太坊的算力网络与经济系统形成了共生关系：算力越强，网络越安全，ETH价值越高；ETH价值越高，吸引的矿工越多，算力网络进一步巩固。
尽管计算题为以太坊带来了去中心化与安全，但其“高能耗”的争议从未停止，据剑桥大学数据，2022年以太坊PoW阶段年耗电量相当于葡萄牙全国用电量，这种“碳足迹”与全球可持续发展目标背道而驰。
以太坊早已意识到计算题的局限性，2022年“合并”（The Merge）事件中，以太坊正式从PoW转向PoS共识，用“验证者质押代币”替代“矿工求解计算题”，这一变革并非否定计算题的价值，而是在去中心化与能耗之间寻找新的平衡——PoS将能耗降低了99%以上，同时通过“随机选择验证者”与“惩罚机制”延续了安全性。
但需要明确的是：以太坊最初选择计算题，是在特定技术阶段的最优解，在区块链早期，去中心化优先级远高于能耗，而计算题是当时唯一能实现“大规模去中心化参与”的共识方案，随着技术成熟，以太坊通过PoS实现了共识机制的进化，但计算题在其早期网络积累用户、建立安全信任的过程中，发挥了不可替代的作用。
以太坊为何要出计算题？答案藏在区块链的底层逻辑中：它不是为了“解题”而解题，而是通过“解题的成本”筛选出诚实的参与者，用分布式算力构建起无需信任的协作网络，尽管以太坊已告别PoW，但计算题作为区块链共识的“启蒙者”，证明了去中心化不是口号——它需要通过具体的经济模型与技术设计，让每一个参与者都为网络的安全“付出代价”，才能最终实现“信任机器”的愿景。
