以太坊挖矿真相，从挖到铸，它如何诞生？

在探讨加密货币的世界里,“挖矿”是一个绕不开的词汇，很多人初次接触比特币时，了解到矿工们通过强大的计算机“挖”出新的比特币，作为市值第二大的加密货币——以太坊，它是如何被“挖”出来的呢？

这里有一个非常重要的概念需要澄清：以太坊在2022年9月完成“合并”（The Merge）之后，已经不再通过传统意义上的“挖矿”来产生新的以太币了。 它的诞生机制，经历了一次从“工作量证明”（PoW）到“权益证明”（PoS）的革命性转变，要理解以太坊是如何“挖”出来的，我们需要了解它的过去，以及它现在的“铸造”过程。

第一阶段：曾经的“挖矿”——工作量证明（PoW）时代

在“合并”之前，以太坊的运作方式与比特币非常相似，采用的是工作量证明（Proof of Work, PoW）机制，我们可以把这个过程想象成一个全球性的、公开的数学竞赛。

竞赛的参与者：矿工 矿工们是这场竞赛的选手，他们投入大量的计算资源（通常是高性能的显卡，即GPU），参与到以太坊网络中。

竞赛的目标：解题 以太坊网络会定期向全网广播一个复杂的数学难题，矿工们的计算机需要以极高的速度进行海量计算，试图成为第一个找到正确答案的人，这个过程被称为“哈希运算”，本质上是在一个巨大的数字空间里进行随机猜测，找到满足特定条件的哈希值。

胜利的奖励：

• 区块奖励： 谁第一个解开了难题，谁就有权“打包”一笔最新的交易记录，形成一个“区块”，并将其添加到以太坊的区块链上，作为奖励，这个矿工会获得一定数量的新铸造出来的以太币。
• Gas费： 除了区块奖励，矿工还能获得区块内所有交易支付的“Gas费”，Gas就像是执行交易或智能合约所需的燃料费，用户支付Gas费来激励矿工处理他们的交易。

竞赛的意义：安全与去中心化 这个“解题”过程看似浪费能源，但它有两个核心作用：

• 安全： 攻击者想要篡改账本，需要拥有超过全网51%的计算能力，这在经济上是几乎不可能完成的任务，从而保证了网络的安全。
• 去中心化： 任何人只要拥有硬件，都可以参与“挖矿”，无需任何中心化机构的许可。

PoW机制的缺点也十分明显：能耗巨大，这促使以太坊社区一直在探索更环保、更高效的共识机制。

第二阶段：现在的“铸造”——权益证明（PoS）时代

2022年9月15日,以太坊完成了“合并”（The Merge），正式从PoW转向了权益证明（Proof of Stake, PoS）机制，这标志着以太坊“挖矿”时代的终结，和“验证者”（Validator）时代的开启。

如果说PoW是“用算力换奖励”，那么PoS就是“用资产换责任”。

新的参与者：验证者 在PoS机制下，参与者不再是“矿工”，而是“验证者”，任何人想要成为验证者，不再需要购买昂贵的显卡，而是需要质押（锁定）至少32个以太币作为保证金，这笔“押金”就是你的“权益”（Stake）。

新的竞赛：被选中的幸运儿 PoS机制下，不再有激烈的算力竞赛，网络会根据验证者质押的ETH数量、质押时间的长短以及一个随机性因素，从所有验证者中挑选出一个（或一小撮）来创建下一个区块，这个过程更像是“彩票”，而不是“马拉松”。

新的奖励：铸币与收益 被选中的验证者将执行以下工作：

• 创建和验证区块： 打包新的交易，创建新区块，并对上一个区块的有效性进行投票确认。
• 获得奖励： 作为他们维护网络安全、诚实工作的回报，验证者会获得新铸造出来的以太币作为奖励，这个过程更准确地说是“铸币”（Minting），而不是“挖矿”，他们也能获得区块中的一部分Gas费。

风险与惩罚： PoS引入了“惩罚”机制，以确保验证者的诚实行为，如果一个验证者试图作恶（对同一个区块进行两次投票，即“双花攻击”），或者长时间离线不工作，他们质押的32个ETH的一部分或全部将会被罚没，这种经济上的惩罚极大地提高了作恶的成本。

以太坊是如何“挖”出来的？

回到最初的问题：“以太坊是怎么挖出来的？”

• 在2022年9月之前： 它是通过全球矿工投入巨大算力，在一场耗能的数学竞赛中“挖”出来的，胜利者获得新铸造的ETH作为奖励。
• 在2022年9月之后： 它不再被“挖”出来，而是由质押了ETH的验证者，在被网络随机选中后“铸造”出来的，验证者通过维护网络安全来赚取新铸造的ETH和Gas费。