Ethereum/ETH及其矿机搭建介绍

2022-01-18 前言

这是一篇教学文章，主要是为了理解以太坊和区块链技术。 出于对技术的好奇心，我写了这篇文章。

2009 年 1 月中本聪推出比特币区块链时，区块链技术开始使用虚拟货币。比特币的诞生使区块链技术通过多次涨价而闻名于世。 区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的一种新型应用模式。 区块链如何用于货币以外的领域。

以太坊是下一代智能合约和去中心化应用平台。 以太坊的目标是使用以太坊的语言，用户可以通过简单地用几行代码实现逻辑来创建上面提到的所有系统以及许多我们没有想象过的其他系统。 如虚拟合约、虚拟信用等。

以太坊通过内置图灵完备的编程语言区块链构建了终极抽象基础层，使任何人都可以创建合约和去中心化应用程序，并设置他们最定义的所有权规则、交易方法和状态转换函数。 智能合约——包含价值且只有满足特定条件才能打开的加密宝箱——也可以在我们的平台上创建。 并且由于图灵完备、价值感知、区块链感知和多状态的附加功能，它比 Bitcoin Script 可以提供的智能合约更强大。 我个人对区块链技术的未来发展充满信心。

了解技术，从实际操作开始。 挖矿是一种使用方式，通过搭建矿机在矿池中挖矿的过程。 了解所用的知识。

区块链

区块链是一种具有共享机制的加密安全事务单例机。 单独字段介绍如下表。

字段说明

加密安全（Cryptographically secure）

指使用复杂的难以破解的数学机制算法来保证数字货币生产的安全性。 把它想象成类似于 Fireproof Shan 的东西。 它们几乎不可能欺骗系统（例如构建虚假交易、取消交易等）。

事务单例机

只有一个权威机器实例负责系统中生成的事务。 换句话说，每个人都相信的全球真理只有一个。

与共享状态（与共享状态）

存储在这台机器上的状态是共享的，对所有人开放。

一个区块，每个区块包含时间戳、随机数、对前一个区块的引用（即哈希），以及自前一个区块生成以来发生的所有交易的列表。 随着时间的推移，这会创建一个不断增长的区块链，不断更新以代表比特币分类账的最新状态。

以太坊的区块链在许多方面与比特币区块链相似，尽管存在一些差异。 它们区块链架构的不同之处在于，以太坊区块不仅包含交易记录和最近状态，还包含区块号和难度值。

矿业

虚拟货币会周期性地产生一个数据块。 所有参与计算的计算机都在尝试打包提交这个数据块，最终成功生成这个数据块的人可以获得虚拟货币奖励。

要成功生成一个数据块，需要一台计算机找到有效的哈希值（这台计算机称为矿机或矿机）。 由于哈希运算是不可逆的，因此很难找到符合要求的随机调整数。 要得到正确的哈希值，没有捷径，只能猜测，猜测是一个不断试错的过程，才能预测出总数。 猜对了，你就获得了虚拟货币。 （而这种猜测行为称为挖矿）

以太坊使用一种固有的数字代币 Ether 作为奖励。 每当矿工证明一个新区块时，就会产生一个新的以太币并奖励给矿工。

以太坊挖矿机制的设计目标

1. 对矿工的抵抗力（ASIC Resistance）。 使用经过特别优化的芯片所产生的挖矿优势应该是越小越好，小到即使是普通的CPU挖矿也能产生收益。

2. 轻客户端是可验证的。 轻客户端应该能够验证每个块的真实性。 目标是在普通台式电脑上运行用C实现的验证算法，验证时间小于0.01秒，用Python或Javascript验证时间小于0.1秒，占用内存不超过IMB。

以太坊挖矿算法

以太币的挖矿算法称为Ethash，也称为Dashimoto（Dagger-Hashimoto），其特点是挖矿效率与CPU基本无关，与内存大小和内存带宽正相关。 对内存大小和带宽的要求，意味着那些通过共享内存大规模部署的矿机芯片，不可能有线性或超线性（super-linear）的挖矿效率提升。

因此以太坊显卡矿机还能挖多久，以太坊挖矿不需要专业的矿机。 使用Cpu或Gpu挖矿。

矿池

可以获得虚拟货币的地方称为矿池。 而我选择鱼池（F2Pool）是国内最大的矿池。 该矿池的特点是免手续费，因此成为国内外众多矿工的首选。 只需简单注册，即可加入挖矿。

图片数据来自：趣快网

为什么要使用矿池

以比特币为例。 比如比特币全网算力为1600p+，而目前最先进的矿机算力为10丁左右。 单台矿机单独挖出一个区块的概率不到十六万分之一。 人）投入真金白银买矿机、交电费，不会做这种高风险的投资。 显然，投资矿池更适合降低风险，获得稳定的收益。 因此，矿池的出现是必然的，也无法被淘汰，无论它是否破坏了系统去中心化的原则。

矿池的核心工作是给矿工分配任务、统计工作量和分配收益。 矿池会根据每个矿工的算力分配不同难度的任务。

比特币矿池中心化

比特币矿池一直是一个矛盾的存在。 毫无疑问，矿池是中心化的。 如上图所示，整个网络的算力集中在几个矿池手中。 虽然有数千个节点同时在线，但只有少数点击矿池链接有投票权，其他节点只能行使监督权。 矿池再次将矿工置于“黑暗”之中，矿工们再次对区块链一无所知，只知道完成矿池分配的任务。

为什么比特币矿池是中心化的？ 首先。 挖矿生态系统由 ASIC（专用集成电路）和计算机芯片控制，这些芯片设计用于在比特币挖矿的特定任务中效率提高数千倍。 这意味着比特币挖矿不再是高度去中心化和平等主义的，而是需要大量资本的有效参与。 第二，大多数比特币矿工实际上不再在本地完成区块验证； 相反，他们依靠集中式矿池来提供区块头。

以太坊去中心化

以太坊现在的目标是使用一种基于函数的挖掘算法，该函数为每 1000 个随机数随机生成一个唯一的哈希值，其计算域足够宽以消除专用硬件的优势。 这样的策略当然不会将中心化的好处降低到零，但也不需要。 请注意，每个用户都可以使用他们的个人笔记本电脑或台式机几乎免费地进行一定数量的挖矿，但在 CPU 使用率达到 100% 后挖更多的挖矿将需要他们支付电费和硬件成本。 ASIC 挖矿公司需要从第一个哈希开始支付电费和硬件费用。 因此，如果中心化收益能够保持在（E+H）/E以下，那么即使制造了ASIC，普通矿工仍有生存空间。 此外，我们计划设计挖矿算法，使得挖矿需要访问整个区块链，迫使矿工存储完整的区块链或至少能够验证每笔交易。 这消除了对集中式矿池的需要； 虽然矿池仍然可以起到平滑奖励分配随机性的作用，但没有中心化控制的P2P矿池同样可以很好地发挥这一作用。 这样一来，即使大多数普通用户仍然更倾向于选择轻客户端，增加网络中全节点的数量也有助于抵抗中心化。

电脑前期准备

为了配合以太坊的设计目标，我用家里的台式电脑来挖矿。 配置如下：

系统：Windows 10专业版64位系统

内存：内存4G

中央处理器：Int6r 15-4200U

内存：4G DDR3

硬盘：机械硬盘500G

显卡：NVIDIA GeForce GT 750M

显卡

以太坊挖矿是使用显卡的 GPU 进行的。 前面说过以太坊显卡矿机还能挖多久，挖矿是用hash值计算的，这个算法会对最大的32位整数进行循环右移操作。 这种算法运算可以通过AMD GPU中的一条硬件指令来实现。 在NVIDIA GPU中，模拟需要3条硬件指令，仅此一项就为AMD GPU带来额外1.7倍的计算效率优势。 所以AMD显卡挖矿是首选。

钱包

钱包是虚拟货币的授权，是找到的以太币存放的地方。 我使用官方以太坊钱包 Mist。 申请钱包地址并记录。 需要挖掘。

以太坊钱包下载：

安装教程：

矿业

准备好所有材料，现在开始部署挖掘机。 去

1.下载工具

挖矿软件支持单挖和双挖。 单挖是指只挖ETH/ETC。 双挖是指ETH/ETC和另一个币一起挖，不会影响单挖ED/E的算力比C低，但是双挖的功耗很高，可以使机器温度过高，容易引起电源或电路烧毁等问题，慎重选择。

2.配置矿机

(1). 打开bat文件，用记事本打开。

(2). 修改里面的配置。

位置描述

第一个盒子

eth.f2pool.com:8080（矿池地址）

第二帧

钱包号码

第三个盒子

只需填写一个计算机名（缺席号码）

3.开始挖矿

双击start.bat开始挖矿，如下正常。

4.查看收益