以太坊挖矿科普：了解以太币挖矿的基本原理

说到挖矿，就一定离不开共识机制。比特币的共识机制是PoW(工作量证明机制）。简单来说，就是多劳多得，你付出的计算工作越高，你就越有可能第一个找到正确的哈希值，就越有可能得到比特币奖励。

但是，比特币的PoW存在着一定的缺陷，就是它处理交易的速度太慢，矿工们需要不断地通过计算来碰撞哈希值，这是劳民伤财且效率低下的。

为了弥补比特币的不足，以太坊提出了新的共识机制，名叫PoS(权益证明）。PoS简单来讲，其实就跟它的字面意思一样：权益、股权，你持有的币越多相当于你的股权越多，你的权益越高。以太坊的PoS就是说：你持币越多，你持有币的时间越久，你的计算难度就会降低，挖矿会容易一些。

说以太坊的共识机制是PoS，没错，但是，PoS只是以太坊发布之初的一个计划或者说目标，目前以太坊采用的共识机制也是PoW，就是比特币那个PoW。

在以太坊最初的设定中，以太坊希望能够通过阶段性的升级，在前期依旧采用PoW来构建一个相对稳定的系统，之后逐渐采用PoW+PoS，最后完全过渡到PoS。

这里涉及到两个信息点： 第一个信息点是，以太坊采用的PoW（就是比特币那个PoW），但是并不是一模一样的，是有差别的； 第二个信息点是，以太坊最初的设定中，希望通过阶段性升级来最终实现由PoW向PoS过渡的。

一、以太坊目前采用的共识机制也是PoW，它和比特币的PoW到底有什么不同呢？ 简单来说，就是以太坊挖矿难度可以调节，比特币挖矿难度不能调节。比特币是利用计算机算力做大量的哈希碰撞，列举出各种可能性，来找到一个正确哈希值。而以太坊系统呢，它有一个特殊的公式用来计算之后的每个块的难度。如果某个区块比前一个区块验矿工证的更快，以太坊协议就会增加区块的难度。通过调整区块难度，就可以调整验证区块所需的时间。

以太坊协议规定，难度的动态调整方式是使全网创建新区块的时间间隔为15秒，网络用15秒时间创建区块链，这样一来，因为时间太快，系统的同步性就大大提升，恶意参与者很难在如此短的时间发动51%（也就是半数以上）的算力去修改历史数据。

二、以太坊最初的设定中，希望通过阶段性升级来最终实现由PoW向PoS过渡。 时间追溯到2014年，以太坊发布之初，团队宣布将项目的发布分为四个阶段，即Froniter（前沿）、Homestead（家园）、Metropolis（大都会）和Serenity（宁静）。前三个阶段共识机制采用PoW（工作量证明机制），第四个阶段切换到PoS（权益证明机制）。

2015年7月30号，以太坊第一个阶段“前沿”正式发布，这个阶段只适用于开发者使用，开发人员可于在以太坊网络上编写智能合约和去中心化应用程序DAPP，矿工开始进入以太坊网络维护网络安全并挖矿得到以太币。前沿版本类似于测试版，证明以太坊网络到底是不是可靠的。

2016年3月14日，以太坊进入到第二个阶段“家园”，这一阶段，以太坊提供了钱包功能，让普通用户也可以方便体验和使用以太坊。其他方面没有什么明显的技术提升，只是表明以太坊网络已经可以平稳运行。

2017年9月，以太坊已经进行到第三个阶段“大都会”。“大都会”由拜占庭和君士坦丁堡两次升级组成，这个阶段的的目标是希望能够引入PoW和PoS的混合链模式，为PoW向PoS的顺滑过渡做准备。最近比较热门的“以太坊君士坦丁堡升级”