A. 關於以太坊ETH合並的錯誤觀點理清
隨著合並的臨近，越來越多的文章在向人們發出信號：它確實快要臨近了。這也帶來了和 PoS 相關的一系列問題的討論，人們在反復討論著同樣的話題和同樣的誤解。在上周 Kiln 測試網成功合並時，我已經在一定程度上看到了這一狀況，今後我們還會看到更多類似的東西，所以我將一些常見的問題、觀點歸納如下。
每當看到有人提出這些觀點時，我就可以把這篇文章分享給他，我希望大家也可以這樣做。如果本文存在一些紕漏，還望斧正或提出補充建議。
什麼是合並？
更多的信息可以在 ethmerge.com 上找到，所以本部分將簡單介紹。
在合並之後，Ethereum 將採取 PoS（股權證明）而不是 PoW（工作量證明）共識。合並並非「ETH 2.0」、也不存在「ETH 2.0」，這已經是一個過時的術語。
如果是 ETH 持有者，則不需要做任何事情。合並後你仍將持有相同數量的 ETH，沒有「ETH2 幣」，也不需要進行任何遷移。一切都完全相同，只有共識機制發生了變化。
之所以被稱為「合並」，是因為 ETH 將信標鏈（共識層）與現存的鏈（執行層）合並，並拋棄了執行層的 PoW 部分。
解釋一下，「共識」只是一個花哨的詞彙，其含義是指如何對交易進行排序並保證安全性。PoW 和 PoS 都是實現共識的不同手段。
PoW："打亂區塊順序的成本太高了，因為按規則辦事更劃算。"
PoS：「擾亂區塊順序的成本太高了，因為如果我這樣做就會失去我抵押的所有錢。」
由於只是共識機制的改變，PoS 本身並不會大幅降低 Gas 費用。
為什麼合並？
降低安全成本，因為達成共識所需的能源更少。
對於 PoW 來說，收益需要為礦工使用的所有硬體和能源買單，否則將無人再去挖礦。這就需要大量發行並迅速賣出 Ethereum 以換取法幣來支付賬單。
而 PoS 則不然，PoS 只需要支付給投機者一些收益，讓人們願意存入資本，而不是直接投資到其他地方。除了一台普通的電腦和互聯網連接之外，並不需要支付大額賬單。所以收益率只需要反映所涉及的機會成本和風險。
更具可持續性。
一條鏈的安全性基本上與它的市值成正比。無論是 PoW（更高價值的 Token 獎勵 = 更有理由按規則行事 = 更多的礦工 = 更難以破壞共識）或 PoS（更高價值的抵押 Token = 更有理由按規則行事以避免失去抵押品）都是如此。
新發行的 Token 本質上是將價值從所有持幣人身上轉移走，並重新分配給特定的人。在其他條件相同的情況下，將這些 Token 賣出可以從網路中提取價值。
這為未來的許多擴容解決方案打開了大門：數據分片、無狀態、輕客戶端等等。
通過分離執行層和共識層，這將有助於降低未來的代碼復雜性。
安撫環境和 游戲 玩家當然是一個積極的副作用，但這並非是切換到 PoS 的主因。切換更多是由於外部因素導致的，Ethereum 作為一個協議並沒有對整個網路太多的控制權，例如能源生產、GPU 供應鏈等等。
何時合並？
目前官方尚未公布日期。綜合各方面的原因，開發者和社區對 6 月中旬合並持謹慎樂觀的態度
目前仍在測試之中，在開發人員完全確信不會出現錯誤之前，不會進行合並。
我個人不把希望寄託在 6 月，但我認為至少也會在夏季完成，除非在測試過程中出了極大的問題。例如，出現一個需要幾周時間來修復的關鍵錯誤，或者規範本身存在需要幾個月時間來修復的漏洞。
難度炸彈被設置在 6 月，所以無論屆時是否進行合並，都將進行一次硬分叉。
建議將 wenmerge. com 存入書簽，以便快速查看測試網合並的最新預估。
流傳已久的錯誤觀點
觀點：「你這個白痴！開發團隊會像過去一樣拖延，早在數年前他們就應允合並了，但至今仍未兌現。」
首先是一些說明：現在仍未宣布正式的合並日期，此前也從來宣布過。一個本就不存在的最後期限，何來的拖延之說呢？
類似於「將在 2018 年轉換為 PoS」的說法來自於極端樂觀的態度，並且低估了 PoS 設計的復雜性和從 PoW 到 PoS 的安全過渡的復雜性。此前開發者所做的工作相當於部分完成了 Casper FFG 規范（一個混合 PoW 和 PoS 的機制），但它最終被廢止了。現狀已經存在很多不同了：
經過多年的研究、對潛在的攻擊方向進行分析，現在擁有一個完整的協議規范。
客戶端已經實現，現在只差測試尚未進行。
合並時所有人都在工作，除了合並外沒有其他工作。合並所需的必要步驟都已完成。這甚至不是「他們已經完成了像 EIP1559 這樣復雜的內容，所以現在可以把更多的注意力集中在合並上」，而是：「他們把所有的注意力都集中在合並上」。不可能會出現這種狀況：因為開發者需從事其他內容的工作而導致合並再次被推遲。在合並完成之前，他們沒有其他事情可以做。
自 2020 年 12 月以來，PoS 實際上正在以信標鏈的形式運行。這意味著以太坊的 PoS 已經在生產環境中進行了一年多的測試（在一定程度上），目前有超過 1000 萬 ETH 在運行。它只是還沒有為執行層生產區塊而已。
觀點：「數以百萬計的質押 ETH 將在解鎖的那一刻崩盤。」
可以肯定的是，會有大量的鎖倉者想要最終獲利，尤其是那些在 32 個 ETH 僅價值 1 萬美元時就鎖定了 ETH 的人。但從一角度來看，還有很多需要考慮的問題。
合並並不會解鎖任何 ETH。解鎖將在合並後的第一次硬分叉中進行，可能是 6-8 個月後。這意味著數個月內都將沒有 PoW 方式增發的 ETH（約 13000 ETH/天）被拋售，也沒有 PoS 增發的 ETH 進入流通。
就像存 ETH 要排隊一樣，取 ETH 也要排隊。假設發生大規模拋售事件，每個人都將處於排隊之中，以每天 1125 名的速度依次解鎖。所以不存在 "開閘放水 "的時刻。每個人解凍都需要一年多的時間，一年的時間里，每天有約 38000 個 ETH 進入流通領域（大約是日均量的 1%）。
合並後，驗證者也將開始收到費用獎勵，有預估表明收益率或將翻倍。現在有成千上萬的人在排隊等待進入質押。他們既然可以接受 5% 的 ETH 收益率，我不認為他們會在收益率變成 10% 的時候放棄存入。
到目前為止，抵押所涉及的最大風險是合並本身。一些災難性的事情可能會導致合並出錯，盡管存在這種風險、盡管 ETH 被鎖定到一個未知的未來日期，但人們已經鎖定他們的 ETH 一年多了。有多少人或機構還願意袖手旁觀、等待這種風險消失後再進入呢？
抵押者退出就意味著更少的驗證者，這意味著對不退出的抵押者有更高的獎勵。這也意味著更能激勵其他之前未投資的人開始投資......
當然，這是加密世界，讓加密歸於加密。合並將帶來興奮和波動，可能會出現「sell the news」的跌幅，誰又知道呢？我不會假裝預知未來，但在我看來，更多的 ETH 可能會流入、而不是流出鎖倉。
觀點：「如果 PoS 這么好，Ethereum 為什麼不從一開始就這樣做呢？」
PoW 很容易概念化並實現，PoS 則不然。當我們回到 2014 年，PoS 尚是一個仍在研究的理論概念，只有一些區塊鏈實施了它的某種特定版本。
在考慮實施 PoS 之前，需要從研究角度解決一些基本問題。
沒有放之四海而皆準的 PoS。每個 PoS 區塊鏈都有自己的 PoS 規范，在各方面都有優缺點，所以這並非是「這個鏈做到了，為什麼 Ethereum 不能做同樣的事情」這樣簡單。
以一個 PoW 鏈作為開始，讓任何人都可以在無需許可的條件下開采 crypto，這讓 crypto 的分發機制比那些最初就是 PoS 的鏈要好得多。因為那些鏈從最初就是 PoS，這樣必須決定如何分配初始 crypto，而不是無需許可的分發 Crypto。
Ethereum 存在預挖、預售，但經過多年的換手，現在已經稀釋到一半左右，使其分布更接近 BTC 的分布。所以在 2022 年，當 ETH 作為流動性極強且易於獲得的資產時，這並不是什麼大問題。
觀點：「這實際上只是在多年努力後最後一次坑害礦工的伎倆。」
從第一天起，PoS 就是最終的目標，每個人在挖礦時都知道它早晚有一天會結束。這里並沒有什麼不公正的事情發生。
經濟因素勝過任何形式的礦工對鏈的忠誠度。你可以把一條鏈看作是一個企業，把礦工看作是雇員。
礦工/雇員已經為他們提供的服務（即安全共識）獲得了區塊獎勵。工資由僱主支出，它來自於稀釋現有持幣者的價值。
礦工流向提供獎勵最高的鏈，如果有另一個可由 GPU 開採的 crypto 可以提供更多的獎勵，大多數礦工會立即拋棄 Ethereum。
類似地，如果驗證者能夠以更低的價格完成它所需要的服務，那麼 Ethereum 將支付更少的費用。
這並不完全是排他性的。礦工也可以 ETH 的持有者，以及區塊鏈的使用者。沒有什麼能阻止他們成為抵押者並獲取抵押獎勵。
觀點：「如果挖礦沒有花費現實世界的能源，則這枚 crypto 就不再具有內在價值。」
我不太相信這種說法。反復計算哈希值直到找到一個符合任意要求的哈希值，這並沒有什麼神奇之處。我的意思是，PoW 的區塊鏈其工作是通過解密來完成的，但這並不意味著解密本身就能為世界帶來價值。提高一個 Crypto 的挖礦難度並不會神奇地讓每個人都變得更富有，它只會讓挖礦的利潤降低（當然，如果對這種 Crypto 的需求量也上升則不然）。
在我看來，一個幣的價值最終來自於供給和需求，而需求來自於區塊空間的價值。無論 ETH 是由礦工還是鎖倉者生產的，人們都需要 ETH 來購買區塊空間。當然，礦工越多，安全性/去中心化程度越高，這進一步增加了區塊空間的價值主張，這是一個正反饋循環，但反饋循環也存在於 PoS 的 Ethereum 中，它也同樣酷。
觀點：「PoS 是中心化的不二法門。」
PoS 與 PoW 基本相同，但又存在差異。「更好」或「更壞」只取決於你的看法。在我看來，PoW 實際上只是 PoS 的額外步驟。
Ethereum 作為一個社區高度重視去中心化，任何潛在的中心化趨勢都會被研究團隊注意到並提出緩解的方法，即使是以其他重要的東西為代價，就比如可擴展性（保持低 Gas 限制以便更多的節點可以參與其中，即使這會導致擁堵和高費用）。
盡管目前存在一些缺點，但去中心化是一個緩慢的過程，我們還沒有到那一步。目前有許多中心化的拐杖從長遠來看是需要消失的。我個人認為，想出一大堆東西來解決某個問題比「放棄並說因為某問題而不能做」要吸引人得多。
Ethereum 的 PoS 有一些有趣的設計經常被忽視。單個驗證器癱瘓、搗亂或直接攻擊網路都不會受到很嚴重的懲罰。而一千個驗證器同時這樣做則會受到更嚴重的懲罰。
這意味著，如果你是一個擁有數千個驗證者的大型企業，為了你自己的利益，應該把它們去中心化，避免使用雲主機、使用不同的客戶端等等。當然，資本仍然是集中的，但至少故障點是去中心化的，這對網路的整體 健康 是有利的。
與依靠中心化攤銷成本的大型礦業相比，通過能源更容易發現 PoW 挖礦並被當局關停。在全世界范圍內移動采礦設備是很難的，但鎖倉則不需要，不需要消費級設備以外的任何額外硬體。
觀點：「PoS 實際上就是『越有錢賺得越多』。」
是的。不幸的是，我們生活在一個財富高度不平等的世界。blockchain 並不能解決這個問題。
可這也是 PoW 的真實情況。誰有錢誰就可以買更多的礦機、賺更多的錢。在礦業，投資回報率也在隨著規模經濟的發展而變得更好。集中式的采礦作業可以獲得更好的硬體折扣、並搬到電力便宜的地方。獨立小礦工在現實中根本無法與之競爭。有了 PoS，每個人都能按比例獲得相同的收益，無論他們的股份是 10 美元還是 1000 萬美元。
它可能是中心化，但那些大的采礦業務沒有理由攻擊網路並削弱它，因為他們在基礎設施上投入了數百萬美元。所以……或許你對大型中心化主體的存在沒有意見，只是對他們在網路中存在巨大利益而不滿？
觀點：「存款被動產生利息，這是在無中生有地印錢？這簡直就是中央銀行和法幣的翻版！」
驗證者仍在進行著「工作」：創建區塊和驗證其他區塊。只是這些工作完全由 blockchain 達成共識所需的實際有用的工作組成，而不是一遍又一遍地計算哈希值。
這並不是真正的 "憑空印出的免費的錢"，這些資金仍然有成本，它們只是比能源賬單更抽象、更不直觀而已。他主要存在於下面幾個成本：
機會成本：如果另一項投資能給你帶來更好的收益，為什麼還要賭？
流動性差：從你存款的那一刻起資金就被鎖定了。你需要排隊等待你的驗證器激活，而當你取款時，又要排隊才能取回。
固有風險：這仍然是一個相當新事物，可能會出現問題：一個關鍵錯誤、網路被攻擊、你的抵押物受損等等。
波動性：這仍然是一種不穩定的資產，如果你以本國法幣計價，那麼使用一種可能一夜之間下跌 30% 的資產來獲取 5% 的收益率並不是那麼好。
維護：驗證者需要維護驗證器、更新軟體等，以此來確保 100% 的正常運行時間。
這就是它有趣的地方：越多的鎖倉者、每人的獎勵就越低。這也意味著所有成本都將交由市場本身定價。如果質押收益率太低，那麼獎勵就不能證明成本的合理性，人們就會撤出並投資於其他地方，這一舉動會使收益率回升。同樣，如果收益率太高，也會吸引更多的資本使收益回落。
就通貨膨脹而言。假設市場認為 5% 是理想的收益率，其中 3% 來自增發。這樣算下來，每年大約有 3000 萬個 ETH 被抵押，將發行 90 萬個新 ETH。在總供應量為 1.2 億 ETH 的情況下，通貨膨脹率為 0.75%。只要 Gas 費用高於 23gwei，EIP1559 燃燒的 ETH 就將超過這一數量。我要強調的是，Ethereum 很快就會成為一種帶有收益的通縮資產。
「ETH 一直沒有供應上限，且他們一直在改變貨幣政策。」
多年來，Ethereum 的目標一直是「確保網路安全的最低可行發行量」，將網路安全置於控制供應上限之上。對貨幣政策的任何更新都沒有增加供應通貨膨脹。從第一天起低通脹率就一直是目標。
一旦 EIP1559 的燃燒率與發行率相匹配，就會有一個作為有效供應上限的平衡點——再次由市場力量決定對 Ethereum 區塊空間的估值。
並不存在一個 "Ethereum 中央銀行 "任意調整利率並向親信印鈔。市場本身決定了有多少通貨膨脹/通貨緊縮，並不存在一個可以像中央銀行控製法幣通貨膨脹率那樣的實體控制 Ethereum。
觀點：「巨鯨有足夠的錢來接管和改變 游戲 規則，並打擊誠實的鎖倉者。」
不，Ethereum 沒有任何形式的鏈上治理。
協議更新是社區的努力（Layer 0），你不需要鎖倉 ETH 來提出不良的提案、參與協議更新。
這一過程與 PoW 完全相同。即使你擁有 99% 的算力，你也不能在沒有私鑰的情況下進行無效的交易、竊取他人資產、改變協議規則，或者除了重組區塊之外真的做些什麼。1% 的誠實節點將拒絕任何不遵守規則的區塊，你將在一個無效的/無用的鏈上挖礦。現在把「哈希算力/挖礦」換成「質押金額/鎖倉」，PoS 也是如此。不過不同的是，被發現重組區塊的人將被銷毀他們的整個權益，而鏈不能完全摧毀采礦機。
簡單地說，這涉及到大量的 ETH。在合並之前高達 1000 萬計數的 ETH，約合 300 億美元。鎖倉的 ETH 數額和 ETH 的價值預計都會上升，所以攻擊變得越來越不可能，因為做一次攻擊所涉及的經濟成本太高了。而且如果攻擊來自外部行為者，他能夠獲得這么多 ETH 就是很荒謬的，你在哪裡能買到 1000 萬 ETH 來擁有 51% 的股份？
觀點：「32 個 ETH 太多了，普通人沒有這么多錢。」
我同意這是一個很大的問題。之所以有這么高的數字，是因為它必須落在一個技術的平衡點上：它必須低到有充足的驗證者來保證鏈的安全，但又要高到避免驗證者太多以使鏈的開銷膨脹。
從技術角度來看，有一大問題涉及到 32ETH，當時 32ETH 價值約 7000 美元。2017 年的早期曾有人甚至建議最低超過 1000ETH。
值得慶幸的是，就像礦池的存在一樣，也有鎖倉池，允許用戶以小金額參與鎖倉。這歸功於像 RocketPool、Secret Shared Validators 這些使用智能合約的無許可、去中心化的非託管協議。而且由於上面提到的二次懲罰，我相信從長遠來看，去中心化的鎖倉操作會比中心化的要好。像 Rocket Pool 這樣的協議最好被看作是基礎鎖倉的高級抽象，而不是 "只是一個鎖倉池"。
觀點：「PoS 還沒有被證明，而我們知道 PoW 是有效的。」
這實際上是完全公正，顯然我們無法真正的反駁這一點，只有時間會證明。只是我認為在 Ethereum 正在轉向 PoS 的背景下，這是無關的。如果你不相信它，就不要參與/投資它。我個人相信一個長期可持續的 PoS Ethereum，但即使如此，我也樂於見到 bitcoin 繼續沿用它的 PoW。
這都是我們一生中偉大的 crypto 實驗的一部分。PoS Ethereum 要麼只是一陣風，失敗直至默默無聞，要麼將成功地創造出能夠超越人類的怪物般的強大網路。
我在 bitcoin 和 Ethereum 中看到，為了實現這一目標，優先考慮去中心化是關鍵。盡管兩者的理念大不相同，但我很高興能同時擁有這兩種東西，以真正看到長期的價值。
B. ETH礦機還能挖多久不必為此焦慮
以太坊（ETH）是一種被認為是「比特幣2.0版」的數字令牌。它使用不同於比特幣的區塊鏈技術「以太坊」。開發者需要以太坊來支持應用的運行。以太幣和其他數字貨幣一樣，可以在交易平台上交易。
在以太坊網路中，如果你想得到以太坊，你必須挖掘它。還有以太坊的開采能持續多久？是很多投資者關心的問題。我們知道以太坊2.0的到來給我們帶來了很多影響，那麼以太坊還能礦嗎？
以太坊還能挖礦。為了彌補比特幣的不足，以太坊提出了一種新的共識機制，叫做POS。簡單來說，POS其實和它的字面意思是一樣的：股權和股權。持有以太坊越多，股權越多，股權越高。以太坊的POS是指你持有的硬幣越多，持有硬幣的時間越長，你的計算難度就越小，越容易挖礦。
2017年開始，以太坊提出升級到2.0，解決性能瓶頸問題。與普通大眾的認知不同，ETH2.0要實現的技術升級遠不止簡單的將POW機制改為POS機制。我們現在看到的技術升級方向包括市場上其他公鏈正在密切研究的技術，如切片技術、分層技術、子鏈技術等。如果這些技術全部升級，相信以太坊可以解決性能瓶頸問題，吸引各類項目開發者進行各種創新。
據世聯財經（shilian.com）了解，目前，雲計算挖掘是以太坊一種新的挖掘方式。其優勢在於降低以太坊的挖礦門檻，讓更多的投資者參與其中，獲得更高的回報率。總的來說，以太坊采礦還是一個不錯的選擇。
C. 以太坊基金會：ETH將在未來幾個月轉向PoS 能源消耗至少減少99.95%
長話短說：以太坊在合並完成後的能源消耗至少能減少99.95%。
以太坊將在接下里的幾個月完成向權益證明（PoS）共識機制的過渡，這帶來了無數種已被理論化的改進。但既然信標鏈（ Beacon chain）已經運行了幾個月的時間，我們實際上就可以深入研究具體的數字了。我們很高興 探索 的一個領域涉及新的能源使用估算，因為我們將結束在共識上花費一個國家所耗能源價值的過程。
截至目前，還沒有任何關於能源消耗（甚至使用什麼硬體）的具體統計數據，因此下面是對以太坊未來能源消耗的粗略估算。
由於很多人都在運行多個驗證器，因此我決定使用可存款的獨立地址的數量，來作為今天有多少台伺服器的代理數。很多質押者可以使用多個 ETH 1.0地址，但這在很大程度上抵消了那些冗餘設置。
在撰寫本文時，有來自16405個獨立地址的140592個驗證器。顯然，這是由於交易所和staking質押服務造成的偏差，因此移除它們會導致有87,897個驗證器被假定是在家裡質押的。作為一個健全的檢查，這意味著平均每個家庭質押者運行了5.4個驗證器，這對我來說似乎是一個合理的估計值。
能源要求
運行一個信標節點（BN）、5.4個驗證器客戶端（VC）以及一個以太坊1.0全節點需要多少能量？以我的個人設置為基礎，大約是15瓦。Joe Clapis（Rocket Pool開發者）最近運行了10個驗證器客戶端（VC），1個Nimbus信標節點（BN）以及1個10Ah USB電池組的Geth全節點，然後運行了10個小時，這意味著這個設置平均為5瓦。而一般的投資人不太可能運行這樣的優化設置，所以我們取100 瓦作為參考數。
將其與之前的87000個驗證器相乘，就意味著家庭質押者的消耗電量約為1.64兆瓦。估計託管質押者所消耗的能源會更多一些，他們運行了成千上萬個具有冗餘和備份的驗證器客戶端。
為了簡化計算，我們還假設他們每5.5個驗證器使用100瓦。基於我所接觸過的基礎設施團隊，這是一個粗略的高估值。真正的答案要少50倍左右（如果你是一個質押託管團隊，並且每個驗證器消耗電量超過5瓦，我相信我可以為你提供幫助）。
因此，總的來說，採用權益證明（PoS）的以太坊網路會消耗大約2.62兆瓦的電量。這不是一個國家的用電規模，也不是省甚至城市的用電規模，而大約是一個小鎮（約2100個美國家庭）的用電規模。
作為參考，當前工作量證明（PoW）以太坊網路所消耗的能量相當於一個中等國家的能源，但這實際上是保持PoW鏈安全所必需的。顧名思義，PoW達成共識的基礎是哪個分叉在這方面做的「工作」最多。有兩種方法可以提高「工作」完成率，一是提高挖掘硬體的效率，二是同時使用更多的硬體。為了防止區塊鏈被成功攻擊，礦工必須比攻擊者更快的速度「工作」。由於攻擊者很可能擁有類似的硬體，礦工必須保持大量高效的硬體運行，以防攻擊者挖出它們，所有這些硬體都會消耗大量的能量。
在PoW共識機制下， ETH 價格與算力正相關。因此，隨著價格的上漲，在均衡狀態下，網路消耗的電力也會隨之增加。而在PoS共識機制下，當 ETH 價格上漲時，網路的安全性也會提高（ ETH 的價值更高），但對能源的需求保持不變。
一些比較
據數字經濟學者估計 ，以太坊礦工目前每年要消耗44.49太瓦時的電量，這意味著，根據上述保守估計，PoS的能效提高了約2000倍，這反映了總能源使用量至少減少了99.95%。
如果每筆交易的能耗高於你的速度，則約為35Wh/tx（平均約60K gas/tx）或TV約20分鍾的耗電量。相比之下，以太坊PoW每筆交易使用相當於一棟房子2.8天的能量，比特幣的每筆交易則消耗相當於一棟房子38天的能量。
展望未來
盡管以太坊目前仍在使用PoW共識機制，但這種情況不會持續太久。在過去的幾周里，我們看到了第一批用於合並的測試網的出現（註：The Merge合並是以太坊從PoW切換到PoS時的名稱）。幾個工程師團隊正在加班加點地工作，以確保合並盡快到來，同時又不影響安全性。
擴容解決方案（例如rollup和分片）將通過利用規模化經濟來幫助進一步減少每次交易消耗的能量。
以太坊網路超級耗電的日子屈指可數了，我希望這個行業的其他部分也是如此。
D. Quorum介紹（二）：Quorum共識
我們知道，公共區塊鏈是一個開放的社區，任何人都能夠成為一個節點加入網路，在網路中計算，提交交易到鏈上等，因此公鏈是沒有信任基礎的，所以公鏈的共識第一要義就是證明交易的合法性和真實性，防止惡意成員的搗亂，效率不是第一要義。
與公鏈的環境不同，有準入門檻的企業鏈或者聯盟鏈鏈上的所有成員在加入時實際上是已經獲得了某些認可和許可的，因此企業鏈/聯盟鏈上的成員是有一定信任基礎的。在企業級鏈上我們沒有必要使用POW或者POS這種浪費算力或者低效的交易共識。
Quorum提供了多種共識供用戶採用：
在講Raft前，有必要提一下Paxos演算法，Paxos演算法是Leslie Lamport於1990年提出的基於消息傳遞的一致性演算法。然而，由於演算法難以理解，剛開始並沒有得到很多人的重視。其後，作者在八年後，也就是1998年在ACM上正式發表，然而由於演算法難以理解還是沒有得到重視。而作者之後用更容易接受的方法重新發表了一篇論文《Paxos Made Simple》。
可見，Paxos演算法是有多難理解，即便現在放到很多高校，依然很多學生、教授都反饋Paxos演算法難以理解。同時，Paxos演算法在實際應用實現的時候也是比較困難的。這也是為什麼會有後來Raft演算法的提出。
Raft是實現分布式共識的一種演算法，主要用來管理日誌復制的一致性。它和Paxos的功能是一樣，但是相比於Paxos，Raft演算法更容易理解、也更容易應用到實際的系統當中。而Raft演算法也是聯盟鏈採用比較多的共識演算法。
Raft一共有三種角色狀態：
每個節點上都有一個倒計時器 (Election Timeout)，時間隨機在 150ms 到 300ms 之間。有幾種情況會重設 Timeout：
在分布式系統中，「時間同步」是一個很大的難題，因為每個機器可能由於所處的地理位置、機器環境等因素會不同程度造成時鍾不一致，但是為了識別「過期信息」，時間信息必不可少。
Raft演算法中就採用任期（Term）的概念，將時間切分為一個個的Term（同時每個節點自身也會本地維護currentTerm），可以認為是邏輯上的時間，如下圖。
每一任期的開始都是一次領導人選舉，一個或多個候選人（Candidate）會嘗試成為領導（Leader）。如果一個人贏得選舉，就會在該任期（Term）內剩餘的時間擔任領導人。在某些情況下，選票可能會被評分，有可能沒有選出領導人（如t3），那麼，將會開始另一任期，並且立刻開始下一次選舉。Raft 演算法保證在給定的一個任期最少要有一個領導人。
特殊情況的處理
在以太坊中節點本身並沒有角色，因此在使用Raft共識時，我們稱leader節點為挖礦節點：
Raft共識機制本身保證了同一時間點最多隻有一個leader，因此用在以太坊模型下也只會有一個出塊者，避免了同時出塊或者算力浪費的情況。
在單筆交易(transaction)層級Quorum依然沿用了Ethereum的p2p傳輸機制，只有在塊(block)層級才會使用Raft的傳輸機制。
其中需要注意到一點，在以太坊中一個節點收到塊以後就會立刻記賬，而在Quorum模型中，一個塊的記錄必須遵從Raft協議，每個節點從leader處收到塊以後必須報告給leader確認收到以後，再由leader通知各個節點進行數據提交（記錄）
在Quorum模型中新塊的信息是很有可能和已有塊的header信息不符的，最容易發生這種情況的就是選舉人更替(挖礦節點更替)，具體描述如下：
假設有兩個節點，node1和node2，node1是現有的leader，現有鏈的最新區塊是0xbeda，它的父區塊是0xacaa
對塊「Extends」或者「No-op」的標記是在更上層完成的，並不由raft本身log記錄機制實現。因為在raft內部，信息並不分為有效或無效，只有在區塊鏈層面才會有有效區塊和無效區塊的含義。
需要注意的是，Quorum的這種記賬機制和本身Ethereum的LVC（最長鏈機制）是完全不一樣的
Quorum的出塊頻率默認是50ms一個塊，可以通過 --raftblocktime 參數進行設置
投機性出塊並不是以太坊Raft共識嚴格必須的核心機制之一，但是是提高出塊效率的有效方式。
一個塊從產生到實際被記錄賬本，走完整個raft流程實際上是需要耗費一定時間的。如果我們在上一個塊被計入賬本之後才開始產生下一個塊，那麼一筆交易想要成功被記錄需要耗費較多的時間。
而在投機性(speculative minting)出塊中，我們允許一個新塊在它的父塊被記錄之前就產生。依次類推，在一段時間內，實際上會產生「投機鏈（speculative chain）」，在祖先塊沒有被記錄進賬本之前，一個一個新塊已經依據先後關系組成了一條臨時鏈片段，等待被記錄。
對於已經被記錄進投機塊的交易，我們會在交易池中標記為「proposed transaction」
在之前我們說過，raft機制中是存在兩個挖礦節點比賽出塊和記賬的可能的，因此，一條 speculative chain 中間的某一個塊很有可能不會被記錄到賬本中。在這種情況下我們也會把交易池中的交易狀態修改回來。( InvalidRaftOrdering event)
目前，Quorum並沒有對speculative chain的長度做限制，但在它的未來規劃中有講這一點作為一個性能優化項加入開發進程，最後能夠讓一個挖礦節點即使在raft共識層沒有連接上，它也可以離線一直出塊，產生自己的speculative chain。
一條speculative chain有以下幾個部分構成：
在塊傳輸上我們使用etcd Raft默認的http傳輸，當然使用Ethereum的p2p傳輸也是可以的，但是Quorum團隊在測試階段發現，高負載的狀態下，ETH p2p的性能沒有raft p2p性能好。
Quorum使用50400埠作為Raft 傳輸層的默認監聽埠，也可以通過 --raftport 參數自行設置。
一個集群默認的最大節點個數是25，可以通過 --maxpeers N 來設置，N是你的最大節點個數。
Quorum的IBFT其實就是PBFT，只不過摩根大通把它自己實現的PBFT叫做IBFT，所以IBFT的基本原理與PBFT是一樣的，所不同的是,IBFT中把出塊和共識的三階段結合在了一起。
Istanbul BFT修改自PBFT演算法，包括三個階段： PRE-PREPARE 、 PREPARE 以及 COMMIT 。在 N 個節點的網路中，這個演算法可以最多容忍 F 個出錯節點，其中 N=3F+1 。
Istanbul BFT演算法中的區塊是確定的，意味著鏈沒有分叉並且合法的區塊一定是在鏈中。為了防止一個惡意節點生成不同的鏈，在把區塊插入進鏈 之前 ，每一個validator必須把 2F + 1 個 COMMIT 簽名放進區塊頭的 extraData 欄位。因此，區塊是可以自我驗證的（因為有簽名）並且輕客戶端也支持。
然而動態的 extraData 也會造成區塊的hash計算問題。因為一個區塊可以被不同的validator驗證，所以會有不同的簽名，所以同一個區塊會有不同的hash。解決的方案是，計算區塊hash的時候把 COMMIT 簽名排除在外。因此我們任然可以在保證block hash一致性的同時進行共識驗證。
由於Ethereum POA共識在網上已經有大量介紹，筆者這里就不多做詳細介紹，只對重要特點和POA的工作流程做大致梳理和介紹
E. 以太坊技術系列-以太坊共識機制
區塊鏈的特點之一是去中心化。也就是節點會分布在各個地方組成分布式系統。各個節點需要對1個問題達成一致，理想情況下，只需要同步狀態即可。
如上圖所示 B節點將a=1=> a=2的狀態同步給 ACDE四個節點，這時系統中狀態變為a=2, 但如果其中有惡意節點 AE 收到通知後把a=1=>a=3修改為錯誤的節點，這個時候大家的狀態就不一致了，此時需要共識機制使系統中得到1個唯一正確的狀態。
如上面說到分布式系統存在惡意節點導致系統中狀態不一致的情況有1個比較著名的虛擬問題-拜占庭將軍問題。
拜占庭將軍問題是指，N個將軍去攻打一座城堡，如果大於一定數量的將軍同時進攻則可以攻打成功，如果小於則進攻失敗。將軍中可能存在叛徒。
這個時候有2種情況
1.如果2個叛徒都在BCDE中，那麼共識演算法需要讓其餘2個將軍聽從A的正確決策進攻城堡。
2.如果A是1個叛徒，共識演算法需要讓BCDE中剩餘的3個忠誠將軍保持一致。
這個問題有很多種解法，大家有興趣可以自行查閱(推薦學習PBFT)，我們重點來看看以太坊中目前正在使用的Nakamoto 共識和將要使用的 Casper Friendly Finality Gadget共識是如何解決拜占庭將軍問題的。
說到Nakamoto共識和Casper Friendly Finality Gadget共識可能大家不太熟悉，但他們的部分組成應該都比較熟悉-POW(工作量證明)和POS(權益證明)。
POW或POS稱之為Sybil抗性機制，為什麼需要Sybil抗性機制呢，剛剛我們說到拜占庭將軍問題，應該很容易看出惡意節點越多，達成正確共識的難度也就越大，Sybil攻擊就是指1個攻擊者可以偽裝出大量節點來進行攻擊，Sybil抗性是指抵禦這種攻擊能力。
POW通過讓礦工或驗證者投入算力，POS通過讓驗證者質押以太坊，如果攻擊者要偽裝多個節點攻擊則必將投入大量的算力或資產，會導致攻擊成本高於收益。在以太坊中保障的安全性是除非攻擊者拿到整個系統51%算力或資產否則不可能進攻成功。
在解決完Sybil攻擊後，通過選取系統中的最長鏈作為大家達成共識的鏈。
很多人平時為了簡化將pow和pos認為是共識機制，這不夠准確，但也說明了其重要作用，我們接下來分析pow和pos。
通過hash不可逆的特性，要求各個礦工不停地計算出某個值的hash符合某一特徵，比如前多少位是000000，由於這個過程只能依賴不停的試錯計算hash,所以是工作量證明。計算完成後其他節點驗證的值符合hash特徵非常容易驗證。驗證通過則成為成為合法區塊(不一定是共識區塊，需要在最長鏈中)。
以太坊中的挖礦演算法用到2個數據集，1個小數據集cache,1個大數據集DAG。這2個數據集會隨著區塊鏈中區塊增多慢慢變大，初始大小cache為16M DAG為1G。
我們先來看這2個數據集的生成過程
cache生成規則為有1個種子隨機數seed，cache中第1個元素對seed取hash，後面數組中每個元素都是前1個元素取hash獲得。
DAG生成規則為 找到cache中對應的元素後 根據元素中的值計算出下次要尋找的下標，循環256次後獲得cache中最終需要的元素值進行hash計算得到DAG中元素的值。
然後我們再看看礦工如何進行挖礦以及輕節點如何驗證
礦工挖礦的過程為，選擇Nonce值映射到DAG中的1個item，通過item中的值計算出下次要找的下標，循環64次，得到最終item，將item中的值hash計算得到結果，結果和target比較，符合條件
則證明挖到區塊，如果不符合則更換nonce繼續挖礦。礦工在挖礦過程中需要將1G的DAG讀取到內存中。
輕節點驗證過程和礦工挖礦過程基本一致，
將塊頭裡面的Nonce值映射到DAG中的1個item，然後通過cache數組計算出該item的值，通過item中的值計算出下次要找的下標，循環64次，得到最終item，將item中的值hash計算得到結果，結果和target比較，符合條件則驗證通過。輕節點在驗證過程中不需要將1G的DAG讀取到內存中。每次用到DAG的item值都使用cache進行計算。
以太坊為什麼需要這2個不同大小的數組進行輔助hash運算呢，直接進行hash運算會有什麼問題？
如果只是進行重復計算會導致挖礦設備專業化，減少去中心化程度。因為我們日常使用的計算機內存和計算力是都需要的，如果挖礦只需要hash運算，挖礦設備則會設計地擁有超高算力，但對內存可以縮小到很小甚至沒有。所以我們選用1G的大內存增加對內存訪問的頻率，增加挖礦設備對內存訪問需求，從而更接近於我們日常使用的計算機。
我們看看在Nakamoto共識是如何解決拜占庭將軍問題的。首先看看區塊鏈中的拜占庭將軍問題是什麼？
區塊鏈中需要達成一致的是哪條鏈為主鏈，雖然採用了最長鏈原則，但由於分叉問題，還是會帶來拜占庭將軍問題。
本來以太坊pow目標是抵抗51%以下的攻擊，但如上圖如果惡意節點沿著自己挖出的區塊不斷挖礦，由於主鏈上有分叉存在，惡意節點不需要達到51%算力就可以超過主鏈進而成為新的主鏈，為此以太坊使用了ghost協議給上圖中的B1和C1也分配出塊獎勵，盡快合並到主鏈中，這樣主鏈長度(按照合並後的總長度算，長度只是抽象概念，以太坊中按照區塊權重累加)還是大於惡意節點自己挖礦的。
網路中的用戶通過質押一定數量的以太坊成為驗證者。每次系統從這些驗證者從隨機選擇出區塊創建者，其餘驗證者去驗證創建出的區塊是否合法。驗證者會獲得出塊獎勵，沒有被選中的區塊不進行驗證則會被扣除一定質押幣，如果進行錯誤驗證則會被扣除全部質押幣。
如上圖，權益證明在每隔一定區塊的地方設置一個檢查點，對前面的區塊進行驗證，2/3驗證者通過則驗證通過，驗證通過則該區塊所在鏈成為最長合法鏈(不能被回滾)。
我們簡化地只分析了權益證明本身，在以太坊中權益證明較為復雜的點在於和分片機制結合在一起時的運行流程，這部分會在後面單獨將分片機制的一篇文章中詳述。
本篇文章主要討論了共識機制是解決分布式系統中的拜占庭將軍問題，以及分析了以太坊中的共識機制一般包括最長鏈選擇和一種sybil抗性機制(pow或pos)。重點分析了pow和pos的流程以及設計思想。後續將開始重點討論智能合約的部分。
F. 區塊鏈的共識機制
所謂「共識機制」，是通過特殊節點的投票，在很短的時間內完成對交易的驗證和確認；對一筆交易，如果利益不相乾的若干個節點能夠達成共識，我們就可以認為全網對此也能夠達成共識。北京木奇移動技術有限公司，專業的區塊鏈外包開發公司，歡迎洽談合作。下面我們將一下區塊鏈的幾種共識機制，希望對大家了解區塊鏈基礎技術有幫助。
因為區塊鏈技術的發展， 大家對共識機制這個詞也不再陌生，隨著技術發展，各種創新的共識機制也在發展。
POW工作量證明
比特幣就是使用PoW工作量證明機制，到後來的以太坊都是PoW的共識機制。Pow相當於算出很難的數學難題，就是計算出新區塊的hash值，而且計算的難度會每一段時間就會調整。PoW雖然是大家比較認可的共識機制,計算會消耗大量的能源,還有可能會污染環境。
POS權益證明
通過持有Token的數量和時長來決定獲得記賬權的機率。相比POW，POS避免了挖礦造成大量的資源浪費，縮短了各個節點之間達成共識的時間，網路環境好的話可實現毫秒級，對節點性能要求低。
但POS的缺點同樣明顯，持有Token多的節點更有機會獲得記賬權，這將導致「馬太效應」，富者越富，破壞了區塊鏈的去中心化。
DPOS權益證明
DPOS委託權益證明與POS原理相同，其主要區別在於，DPOS的Token持有者可以投票選舉代理人作為超級節點，負責在網路上生產區塊並維護共識規則。如果這些節點未能履行職責，將投票選出新的節點。同樣的弊端也是傾向於中心化。
POA權威證明
POA節點之間無需進行通信即可達成共識，因此效率極高。並且它也能很好地對抗算力攻擊，安全性較高。但是POA需要一個集中的權威節點來驗證身份，這就意味著它會損害區塊鏈的去中心化，這也是在去中心化和提高效率之間的妥協。
G. etr是什麼幣
以太坊區塊鏈上的代幣稱為以太幣（Ether），代碼為ETH，可在許多加密貨幣的外匯市場上交易，它也是以太坊上用來支付交易手續費和運算服務費的媒介 。
以太坊（英文Ethereum）是一個開源的有智能合約功能的公共區塊鏈平台，通過其專用加密貨幣以太幣（Ether）提供去中心化的虛擬機（「以太虛擬機」 Ethereum Virtual Machine）來處理點對點合約。
【拓展資料】
以太幣跟比特幣有什麼區別：
一、ETH與比特幣方向不同
首先，ETH與比特幣，這兩者背後區塊鏈系統的方向完全不同。比特幣的定位就是單純的數字貨幣，可以被認為是一種點對點的電子現金。它是為了取代法幣、解決金融危機而誕生，主要應用於付款和價值轉移。所以比特幣背後的整個區塊鏈網路方向都是以貨幣為主，解決交易、支付問題。而ETH則不同，它雖然也是數字貨幣，具備一定的交易屬性，但是ETH背後的以太坊區塊鏈網路定位是世界級的通用計算平台，它只是借用比特幣中的區塊鏈技術，以此為基礎，朝著偏向於互聯網的操作系統級應用方面發展。
二、ETH與比特幣作用不同
由於以太坊與比特幣的方向定位不同，導致兩者的數字貨幣作用也有所不同。比特幣的方向是貨幣，想要成為常規貨幣的替代品。所以，比特幣系統中，其數字貨幣BTC是極為重要的一環，可以說是整個系統的最終體現，它的作用就是作為支付交易的媒介和價值儲存的載體。而以太坊的目標是操作系統級別的計算平台，就比較偏向於互聯網服務方面，它的價值體現在於有多少用戶使用以太坊這個平台，以及你這個平台給我提供多優質的服務。所以，這就決定了ETH在以太坊平台中，只是一個重要環節，但卻不是全部平台的價值體現，它只是以太坊上提高服務質量、處理交易的一種貨幣工具，讓平台上發生的點對點交易和應用程序更加便捷化。所以，盡管比特幣和以太幣都是數字貨幣，但比特幣是想要成為法幣的替代品，作為一種去中心化的電子現金系統被大家使用，整個系統更像是使用區塊鏈技術支持的一個特定應用程序。
三、ETH與比特幣機制原理不同
比特幣與以太坊的共識機制不同。在比特幣區塊鏈網路中，起到數據維護作用的共識機制是PoW機制，即工作量證明機制。它的工作原理是，大家一起參與，誰處理得最快最好，誰就能獲得記錄數據的權力，進而獲得比特幣獎勵。因為比特幣的應用方向是貨幣，使用場景是沒有中心化機構參與的點對點支付與交易，所以，比特幣就強烈地需要去中心化與安全這兩個屬性，而PoW機制雖然處理交易的速度過慢，而且需要花費大量的資源，但是安全性和去中心化程度極高，故此與比特幣契合。
以太坊所採用的是PoS共識機制，即權益證明機制，它的工作原理是，大家一起參與，誰持有的以太幣多，誰就越容易獲得記錄數據的權力，進而獲得ETH獎勵。以太坊的應用方向是操作系統，它是想讓大家在它的系統上部署智能合約、開發去中心化應用。以太坊雖然也需要去中心化的屬性，但是比起比特幣，它更需要高效率與低成本，不然你平台數據處理的效率過慢，手續費還高，誰願意在你的平台上開發？所以，以太坊就採用了PoS機制，PoS的去中心化性雖然沒PoW機制強，但是效率更快，處理數據也不需要花費非常大的資源。
四、ETH與比特幣通證生態不同
ETH和比特幣通證生態不同。比特幣因為要做貨幣，其價值生態的支撐點在於共識價值，即有多少人認可它，並使用它進行交易。因此比特幣的通證設計實際是一個通貨收縮的經濟模型，限定了比特幣只有2100萬枚，這樣因為稀缺屬性，價格會越來越高，更容易取得共識價值。而以太幣不同，支撐它價值生態的點在於產品，即整個平台提供了什麼樣的服務，解決了什麼樣的痛點等服務價值，與安卓系統、微信等產品類似，以太幣是以太坊平台的一個工具，可以用來購買gas做手續費、募資等其他使用場景。因此以太坊的通證設計中，以太幣並沒有數量限制，發行量上限為每年1800萬，挖礦難度也會隨時間而上升，相對通貨膨脹率每年都會下降。總的來說，ETH和比特幣雖然都是數字貨幣，但各自背後代表的整個區塊鏈系統，在作用、原理、生態價值等都有不同，以太坊的本質是一個操作系統級別的計算中心，以太幣是打破了原有數字貨幣的定位，在比特幣的基礎上開創了新的方向，它除了自身的貨幣價值外，還包含了整個產品的價值，這是前所未有的，只有理解了這一點，才能理解為什麼以太坊是區塊鏈2.0的代表。
H. 號稱「區塊鏈的靈魂」的共識機制是什麼
我們知道區塊鏈是去中心化分布式記賬技術，在區塊鏈系統當中，沒有一個像銀行一樣的中心化記賬機構，如何保證每一筆交易在所有記賬節點上的一致性呢？共識機制解決的就是這個問題，因此也可以說共識機制是區塊鏈的靈魂。
目前比較常見的共識機制有：工作量證明 PoW（Proof of Work）、權益證明（Proof of Stake）以及委託權益證明（Delegated Proof of Stake）：
01
PoW（Proof-of-Work）
工作量證明機制
POW的全稱為Proof of Work,翻譯過來即「工作證明」或者「工作量證明」。挖礦獲得多少貨幣獎勵，取決於挖礦貢獻的有效工作，也就是說礦機的性能越好、挖礦的時間越長，所獲得的貨幣獎勵就越多。
BTC就是POW機制下最成功的加密貨幣。POW機制雖然已經成功證明了其長期穩定和相對公平，但在現有框架下，採用POW的「挖礦」形式，將消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的運算來保證工作量公平，並沒有其他的存在意義。而目前BTC所能達到的交易效率為約5TPS（5筆/秒），以太坊目前受到單區塊GAS總額的上限，所能達到的交易頻率大約是25TPS，與平均千次每秒、峰值能達到萬次每秒處理效率的VISA和MASTERCARD相差甚遠。
02
PoS（Proof-of-Stake）
權益證明機制
POS 即權益證明或者股權證明，全稱為 Proof of Stake。權益證明模式就是根據所持有貨幣的量和時間，來發利息的的一個模式。
POS機制，相比於POW，POS機制節省了能源，引入了「幣齡」這個概念來參與隨機運算。POS機制能夠讓更多的持幣人參與到記賬這個工作中去，而不需要額外購買設備（礦機、顯卡等）。每個單位代幣的運算能力與其持有的時間長成正相關，即持有人持有的代幣數量越多、時間越長，其所能簽署、生產下一個區塊的概率越大。一旦其簽署了下一個區塊，持幣人持有的「幣齡」即清零，重新進入新的循環。
在POS機制下，因為區塊的簽署人由隨機產生，則一些持幣人會長期、大額持有代幣以獲得更大概率地產生區塊，盡可能多的去清零他的「幣天」。因此整個網路中的流通代幣會減少，從而不利於代幣在鏈上的流通，價格也更易受到波動。由於可能會存在少量大戶持有整個網路中大多數代幣的情況，整個網路有可能會隨著運行時間的增長而越來越趨向於中心化。相對於PoW而言，PoS機制下作惡的成本很低，因此對於分叉或是雙重支付的攻擊，需要更多的機制來保證共識。穩定情況下，每秒大約能產生12筆交易，但因為網路延遲及共識問題，需要約60秒才能完整廣播共識區塊。長期來看，生成區塊（即清零「幣齡」）的速度遠低於網路傳播和廣播的速度，因此在PoS機制下需要對生成區塊進行「限速」，來保證主網的穩定運行。
03
DPoS
委託權益證明機制
DPOS即授權股權證明（delegated proof of stake）。
DPoS機制要求在產生下一個區塊之前，必須驗證上一個區塊已經被受信任節點所簽署。相比於PoS的「全民挖礦」，DPoS則是利用類似「代表大會」的制度來直接選取可信任節點，由這些可信任節點（即見證人）來代替其他持幣人行使權力，見證人節點要求長期在線，從而解決了因為PoS簽署區塊人不是經常在線而可能導致的產塊延誤等一系列問題。DPoS機制通常能達到萬次每秒的交易速度，在網路延遲低的情況下可以達到十萬秒級別，非常適合企業級的應用。
04 其他共識機制
區塊鏈系統中還有其它共識機制比如聯盟鏈常用的PBFT，新經幣（NEM）用的POI等。這些共識機制是為了解決現有共識機制的一些缺點而被提出的。但目前使用的系統不如POW，POS和DPOS多。
共識機制是區塊鏈系統的核心，它決定了一個區塊鏈系統的去中心化程度，性能和安全性。因此公鏈的開發中，共識機制的設計是核心和關鍵。
I. 以太坊共識協議Casper原理是怎樣的
Casper（投注共識）是一種以太坊下一代的共識機制，屬於PoS。Casper的共識是按塊達成的而不是像PoS那樣按鏈達成的。數字貨幣交易所幣匯
J. 一文了解以太坊挖礦演算法及算力規模2020-09-09
以太坊網路中，想要獲得以太坊，也要通過挖礦來實現。當前以太坊也是採用POW共識機制，但是與比特幣的POW挖礦有點不一樣，以太坊挖礦難度是可以調節的。以太坊系統有一個特殊的公式用來計算之後的每個塊的難度。如果某個區塊比前一個區塊驗證的更快，以太坊協議就會增加區塊的難度。通過調整區塊難度，就可以調整驗證區塊所需的時間。
以太坊採用的是Ethash 加密演算法，在挖礦的過程中，需要讀取內存並存儲 DAG 文件。由於每一次讀取內寸的帶寬都是有限的，而現有的計算機技術又很難在這個問題上有質的突破，所以無論如何提高計算機的運算效率，內存讀取效率仍然不會有很大的改觀。因此，從某種意義上來說，以太坊的Ethash加密演算法具有「抗ASIC性」。
加密演算法的不同，導致了比特幣和以太坊的挖礦設備、算力規模差異很大。
目前，比特幣挖礦設備主要是專業化程度非常高的ASIC 礦機，單台礦機的算力最高達到了 112T/s（神馬M30S++礦機），全網算力的規模達到139.92EH/s。
以太坊的挖礦設備主要是顯卡礦機和定製GPU礦機，專業化的ASIC礦機非常少，一方面是因為以太坊挖礦演算法的「抗 ASIC 性」提高了研發ASIC礦機的門檻，另一方面是因為以太坊升級到2.0之後共識機制會轉型為PoS，礦機無法繼續挖。
和ASIC礦機相比，顯卡礦機在算力上相差了2個量級。目前，主流的顯卡礦機（8卡）算力約為420MH/s，比較領先的定製GPU礦機算力約在500M~750M，以太坊全網算力約為235.39TH/s。
從過去兩年的時間維度上看，以太坊的全網算力增長相對緩慢。
以太坊協議規定，難度的動態調整方式是使全網創建新區塊的時間間隔為15秒，網路用15秒時間創建區塊鏈，這樣一來，因為時間太快，系統的同步性就大大提升，惡意參與者很難在如此短的時間發動51%（也就是半數以上）的算力去修改歷史數據。