以太坊挖矿是干什么用的？一篇读懂其背后的核心逻辑

在加密货币的世界里，“挖矿”是一个耳熟能详的词，很多人一提到挖矿，脑海里浮现的便是比特币，那些嗡嗡作响、发热量巨大的显卡矿机，当我们谈论到以太坊时，情况就变得复杂起来，因为以太坊经历了一次重大的技术变革，其“挖矿”的定义和作用也随之发生了根本性的改变。

以太坊的“挖矿”分为两个阶段：“旧时代”的 Proof of Work (PoW，工作量证明) 和 “新时代”的 Proof of Stake (PoS，权益证明)，要完全理解以太坊挖矿是干什么用的,我们需要分别来看这两个阶段。

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第一阶段：旧时代的工作量证明——“挖矿”是什么？

在2022年9月“合并”（The Merge）事件之前，以太坊的运作方式和比特币非常相似，采用的是工作量证明机制，在这个阶段，“挖矿”的核心作用可以概括为以下三点：

产生新的以太币（铸币）

这是最直观的作用，就像中央银行发行新钞票一样，以太坊网络也需要一种机制来创造新的以太币，在PoW时代，矿工们通过竞争性地解决复杂数学问题，获胜者有权“铸造”出新的区块，并获得该区块中包含的交易费以及一定数量的新发行以太币作为奖励,这个过程就是新以太币进入流通的主要方式。

确保交易安全与网络稳定

这是挖矿更核心、更重要的功能，以太坊是一个去中心化的全球计算机网络，没有中央服务器来验证和记录每一笔交易，如果有人想恶意篡改交易记录（比如把别人的币转给自己怎么办？）？

PoW机制通过巨大的计算成本来解决这个问题，任何恶意攻击者都需要掌握超过全网51%的计算能力，才有可能成功篡改账本，要做到这一点，成本高到几乎不可能，从而确保了网络的安全和数据的不可篡改性，矿工们投入的电力和算力，本质上是为整个网络的安全“上保险”。

维护区块链的共识

“共识”指的是网络中所有参与者对“哪一笔交易是有效的、哪一笔是无效的”达成一致意见，在去中心化的网络里，如何让成千上万个互不信任的节点（电脑）对同一状态达成共识？

PoW机制提供了一种简单粗暴但极其有效的规则：“谁先算出难题，谁就有权决定当前区块的内容，其他节点就承认这个结果。” 这就像一场全球性的数学竞赛，第一个交出正确答案的人，他的“作业本”（区块）就会被大家采纳，通过这种方式，以太坊网络得以有序地、一个接一个地连接成一条完整的、不可逆的区块链。

在PoW时代，以太坊挖矿的“矿工”们，既是“铸币厂工人”（负责发行新币），也是“网络保安”（负责安全），还是“记账员”（负责维护共识），他们通过贡献自己的计算能力（显卡和电力），来换取获得新币奖励的机会。

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第二阶段：新时代的权益证明——“挖矿”变成了什么？

随着以太坊的发展，PoW机制的弊端也日益明显：能耗巨大、中心化趋势（矿池和矿机厂商权力过大）、交易速度慢等，为了解决这些问题，以太坊社区决定进行一次史诗级的升级,从PoW转向PoS机制。

在PoS时代，“挖矿”这个概念被彻底颠覆了。“挖矿”不再是比拼算力，而是比拼“质押”（Staking）的以太币数量。

网络中的角色不再叫“矿工”，而是“验证者”（Validator），任何持有至少32个以太坊的人，都可以将这笔币“锁定”（质押）在以太坊网络中,成为一名验证者。

验证者（新的“矿工”）是干什么用的呢？

他们的核心职责与过去矿工相似,但实现方式完全不同：

产生新的以太坊（验证与奖励） 验证者会被随机选择来创建新的区块，他们负责验证一批交易，将它们打包进区块，然后广播到网络，如果其他验证者确认这个新区块是有效的，创建者就能获得相应的以太币奖励，这个过程不再需要巨大的算力竞争,而是基于质押的币量和随机性。

确保交易安全与网络稳定 PoS的安全性来自于经济惩罚，如果一个验证者行为不端（比如试图作恶、离线时间过长），他质押的32个以太坊的一部分将会被“罚没”（Slashing），这种巨大的经济风险，使得作恶的成本极高，从而保障了网络的安全，网络不再需要消耗天文数字般的电力来维持安全，而是由质押者“押上真金白银”来担保。

维护区块链的共识 验证者们通过一种名为“Casper”的共识机制来对新区块进行投票，只有当足够多的验证者（超过三分之二）都同意某个新区块时，它才能被最终确认并添加到链上，这同样是一种去中心化的共识方式,但效率远高于PoW。

从PoW到PoS，以太坊完成了一次彻底的范式转移，原来的“挖矿”活动，现在变成了“质押”。

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以太坊挖矿是干什么用的？

• 在合并之前（PoW时代）：以太坊挖矿是通过贡献算力（显卡和电力）来创建新区块、发行新币、保障网络安全和维护网络共识的过程,矿工们是网络的构建者和守护者。

• 在合并之后（PoS时代）：以太坊的“挖矿”活动已经演变为质押（Staking），验证者通过锁定自己的以太坊来获得创建新区块的权利、赚取奖励，并通过经济惩罚机制来保障网络安全和维护共识。

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