pan zun
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以太坊的挖矿算法

对于基于工作量证明的区块链系统来说，挖矿是保障安全的重要手段。为了抵制矿机，以太坊设计了一中memory hard mining puzzle，以太坊用了两个数据集，一个是16M的cache，一个是1G的dataset叫做DAG，DAG是从cache中生成，这样设计的目的是便于轻节点验证，轻节点只需要保存16M的cache即可，只有矿工才需要保存1G的大数据集。基本思想是先用一个种子节点经过一些运算得到数组的第一个元素，然后对元素依次取hash得到后面的元素，这样得到的是一个填充了伪随机数的数组，就是一个cache，然后大数据集里面的每一个元素根据cache里的元素，依次读取256次取hash生成，求解puzzle的时候用的是大数据集，按照伪随机的顺序从大数据集中读取128个数，一开始，根据区块的块头算出一个初始的hash，根据hash映射到大数据集中的某个位置，把该数读取出来，然后进行运算得到下一个数得位置，每次读取的时候除了计算出这个元素的位置之外，还要把相邻的元素读取出来，进行64次循环，每次取出2个数，得到128个数，最后算出一个hash值，和挖矿难度的目标阈值比较一下，如果不合适就将block header里面的nonce替换一下重复上面过程。下面是以太坊的挖矿算法（ethash）伪代码以太坊的挖矿算法_第1张图片
第一步先生成16M的cache，cache中每个元素都是64字节的hash值，第一个元素是种子的hash，后面的每一个元素是前面一个元素的hash
以太坊的挖矿算法_第2张图片
第二步从cache生成大数据集
以太坊的挖矿算法_第3张图片
以太坊的挖矿算法_第4张图片
以太坊的挖矿算法_第5张图片

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