以太坊挖矿，从工作量证明到权益证明的演变

# 币种动态 2026-01-25 18:08:41 0 来源：

以太坊,作为全球第二大加密货币和最具智能合约功能的区块链平台，其“挖矿”一词在不同时期有着截然不同的含义，这主要源于以太坊网络经历了一次里程碑式的升级——从“工作量证明”（Proof of Work, PoW）机制转向“权益证明”（Proof of Stake, PoS）机制，理解“以太坊是怎么挖”需要分两个阶段来看：曾经的PoW挖矿和如今的PoS质押。

第一阶段：以太坊PoW挖矿（已终止）

在2022年9月“合并”（The Merge）升级之前，以太坊的挖矿与比特币类似，依赖于PoW机制，矿工们通过强大的计算机（主要是GPU）竞争解决复杂的数学难题，以获得创建新区块的权利和相应的奖励。

核心原理：工作量证明 (PoW)

数学难题：矿工们尝试找到一个特定的数值（称为“nonce”），使得将当前区块头信息与这个nonce值一起进行哈希运算（如SHA-256）后，得到的哈希值小于一个目标值，这个过程本质上是一个不断试错的过程，需要巨大的计算能力。
竞争与出块：全网矿工同时进行这种计算，第一个找到有效nonce的矿工将获得“出块权”，即有权将待处理的交易打包进一个新的区块，并将其添加到以太坊区块链的末端。
奖励：出块的矿工将获得两部分奖励：
- 区块奖励：由以太坊网络发行的新增ETH，在PoW时代，这个奖励是固定的，会通过“减半”等机制逐渐减少。
- 矿工费（Gas Fee）：区块中包含的所有交易支付的手续费，这部分费用支付给出块矿工。

PoW挖矿的参与者与设备

矿工：个人或矿工组织，投入资金购买矿机、支付电费和维护成本。
矿机：早期以CPU挖矿为主，后来演变为GPU（显卡）挖矿，因为GPU在并行计算方面更具优势，后期也出现了专门为以太坊设计的ASIC矿机（尽管以太坊社区曾努力抵制ASIC以保持去中心化）。
矿池：由于单个矿工独立挖矿出块的概率较低，大多数矿工会加入矿池，将算力集中起来，共同参与竞争，一旦矿池中的某个成员出块，奖励会根据贡献的算力比例分配给所有矿工。

PoW挖矿的挑战与争议

能源消耗巨大：PoW机制需要消耗大量的电力资源，引发了关于其环境影响的广泛批评。
中心化风险：随着大型矿池和矿场的发展，算力逐渐向少数实体集中，与区块链去中心化的理念相悖。
硬件门槛高：高昂的矿机成本和电费使得普通用户难以参与挖矿，挖矿中心化趋势加剧。

第二阶段：以太坊PoS质押（当前机制）

为了解决PoW机制的弊端,以太坊社区决定通过“合并”升级转向PoS机制，自2022年9月15日“合并”成功以来，以太坊不再通过“挖矿”来产生新块和验证交易，而是通过“质押”（Staking）。

核心原理：权益证明 (PoS)

质押取代算力：在PoS中，创建新区块和验证交易的权利不再取决于矿工的计算能力，而是取决于他们质押（锁定）的ETH数量和时长。
验证者 (Validator)：任何持有至少32 ETH的用户都可以将其ETH质押到以太坊的 Deposit Contract 中，成为网络验证者，验证者的职责包括：
- 提议区块：系统会随机选择验证者来创建新区块。
- 验证区块：其他验证者会对提议的区块进行投票验证，确保其有效。
奖励与惩罚：
- 奖励：验证者会因其参与的区块验证和提议工作而获得ETH奖励，奖励与质押的ETH数量和在线时间成正比。
- 惩罚（Slashing）：如果验证者行为恶意（如双重签名、长时间离线等），其部分质押的ETH将被没收，作为对网络的惩罚。

PoS质押的参与方式

与PoW挖矿需要昂贵硬件不同,PoS质押的门槛相对较低（至少32 ETH），参与方式也更多元：

独立质押：个人拥有32 ETH及以上，自行运行验证者客户端，这种方式能获得全部奖励，但对技术要求较高，需要保证节点24小时在线且配置正确，否则可能面临惩罚。
质押池 (Staking Pools)：对于持有少于32 ETH或不愿自行管理节点的用户，可以加入质押池，用户将ETH质押到池中，与其他用户的ETH凑足32 ETH或多个32 ETH的倍数，由池服务商负责运行验证者节点，获得的奖励会根据贡献比例分配给参与者，质押池降低了参与门槛，但也可能带来中心化风险和一定的服务费。
交易所质押：许多加密货币交易所也提供质押服务，用户可以直接在交易所质押ETH，这种方式非常便捷，但用户需将ETH存入交易所，存在一定的托管风险，且交易所可能会抽取较高比例的奖励。

PoS的优势