6.3 共識機制與挖礦

目前以太坊的共識機制是工作量證明。效仿比特幣，以太坊也通過挖礦的模式來產生系統中流通的貨幣——以太幣（Ether，ETH）。同時，通過獎勵的機制來激勵那些處理交易并維護網絡安全的礦工。雖然很多方面都與比特幣系統相似，不過以太坊的挖礦機制也有其不同之處。

6.3.1 以太幣的發行機制（永久線性增長模型）

與比特幣累計發行總量固定為2100萬不同，以太坊目前的設計是每年都會發行一定數量的貨幣，并且會一直發行下去。我們知道，比特幣是通縮的，那么這是否意味著隨著以太幣的不斷發放，會造成嚴重的通脹呢？按照以太坊的官方說法，其每年發行的貨幣有數量上限，即1800萬。隨著時間的推移及貨幣的流失（如丟失、忘記私鑰等），每年的通貨膨脹率將遞減，最終趨于零，達到平衡狀態。

1）預售期共發行了7200萬。其中6000萬用于募資，1200萬歸屬開發團隊及以太坊基金。

2）每挖出一個區塊獎勵礦工5個以太幣。在Byzantium版本中，獎勵額降為3個。

3）每年發行上限為1800萬。

4）固定數額發行機制使實際通貨膨脹率接近0。

6.3.2 挖礦算法設計與考量

以太坊的挖礦算法并未采用比特幣所使用的Sha256，而是在Hashimoto和Dagger基礎上建立了自己的Ethash算法。算法設計概要如下：

與CPU無關，與內存大小及帶寬相關。

抵御專門的礦機。

Ethash使用了DAG的數據結構，每30000個區塊（約125個小時）隨機生成一個新的DAG，POW嘗試基于給定的DAG和難度系數來解決一個約束問題，解決問題的過程難，驗證答案的過程易。

目前主流以太坊挖礦采用顯卡。實際挖礦操作需要每塊顯示最少具備1G以上的存儲器用以加載DAG。另外，由于挖礦算法是通過OpenCL實現的，所以在同等價格下，AMD GPU比NVIDIA GPU有更好的表現。

需要注意的是，在規劃的以太坊Serenity版本中，共識機制計劃會變更為權益證明。

6.3.3 挖礦的獎勵機制

獎勵給成功挖出區塊的礦工的金額如下：

每個區塊獎勵5個單位以太幣，在Byzantium版本中調整為3個單位。

區塊中的交易所花掉的費用（由GAS和GASPRICE決定，以以太幣記賬）。

如果區塊中包含了叔區塊，那么每收錄一個叔區塊將額外獲得1/32的區塊獎勵（最多收錄2個）。

獎勵給被區塊礦工收錄的叔區塊礦工：區塊獎勵的7/8（即4.375個以太幣，Byzantium版本為2.625個以太幣）。