全网都在猜，为什么反而能达成一致？

00 · Boundary

先钉住时间：这是一套已经退役的以太坊共识机制

理解 PoW 是理解以太坊安全设计演进的必修课，但不能把历史时态写成现在时。

历史机制 · Historical mechanism

Ethereum Mainnet 从 2015 年 7 月 30 日创世起使用 PoW，到 2022 年 9 月 15 日 The Merge 时永久停用主网挖矿。今天的以太坊使用 PoS；不存在“继续挖 ETH 主网”这件事。^[1]^[8]

2015 · 07 · 30 Frontier 创世 主网以 PoW 与 Ethash 启动

2020 · 12 · 01 Beacon Chain PoS 共识链独立运行

2022 · 09 · 15 → NOW The Merge · PoS 保留状态与历史，更换共识引擎

那为什么还要学 PoW？因为它把三个原本容易混在一起的问题分得很清楚： 交易是否有效、谁有机会提议区块、 多个有效历史出现时跟随哪一个。PoS 改变了资源与投票方式，却仍在回答同一组分布式协调问题。

Validity

规则有效性

签名、余额、nonce、Gas、EVM 状态转换都必须正确。算力再大也不能把无效块变有效。

Sybil resistance

抗女巫权重

PoW 让影响力与持续付费的计算资源相关，而不是与可以无限复制的网络身份相关。

Fork choice

分叉选择

节点只在有效候选中比较累计工作，选择总难度更高的分支作为规范历史。

语言纪律

日常会把 PoW 叫作“共识机制”，但更精确地说，它是完整共识栈中的 抗女巫机制与出块竞争方式。网络传播、有效性规则、分叉选择和经济激励也缺一不可。^[3]

01 · The coordination problem

数字签名证明“是谁授权”，却不决定“哪笔先发生”

共识的难点不是看懂一笔交易，而是在不可靠网络里为冲突历史排出同一个顺序。

假设 Alice 的账户只有 1 ETH。她几乎同时签出两笔都合法的交易：一笔付给 Bob，另一笔付给 Carol。两笔签名都是真的，单独看也都可能通过余额检查；但世界状态只能选择一种先后顺序。谁来裁决？

01 签名成立

证明 Alice 授权了两份消息

02 消息冲突

同一余额不能被花两次

03 节点所见不同

网络延迟造成先后视图差异

04 需要统一历史

所有节点最终收敛到同一顺序

为什么不能“一台节点一票”？

因为网络身份很便宜。攻击者可以在一台机器上创建一万个节点地址，让“人数多数”完全失去意义，这就是女巫攻击。PoW 的关键不是阻止你创建身份，而是让每一份影响力背后都要持续提供不可免费复制的计算工作。

Identity count · cheap

A1A2 A3A4 A5A6 A7A8 A9A10

Work weight · costly

Miner A18%

Miner B53%

Others29%

十个网络身份不等于十份权重。PoW 把竞争份额近似绑定到可测得的哈希产出；背后的硬件与电力成本使这种权重难以凭空复制。

一句精确定义

工作量证明是一种难以生成、容易验证的稀有计算证明。它让任何人都能无许可参与出块，同时把大规模影响网络的成本锚定到现实世界资源。

02 · Hash puzzle

矿工不是在解一道聪明题，而是在反复买一张概率彩票

每次试探都容易计算；难点是事先不知道哪一个 nonce 会让输出落进极小的合格区间。

哈希函数把任意输入压成固定长度输出。同样输入总得到同样结果；输入哪怕只改一位，输出也会像被重新洗牌。对安全哈希而言，矿工没有已知捷径能提前算出“中奖 nonce”，最实用的策略就是不断试。

Deterministic

同输入，同输出

节点拿到区块头、nonce 与相关数据后可以重算，结果不依赖矿工的设备或说法。

Avalanche

微小改动，输出重排

改变 nonce、交易排序或时间戳都会改变输入，让输出看起来重新随机分布。

Asymmetry

寻找昂贵，复验便宜

全网矿工可能合计试很多次；验证者只需对胜出的候选重算并检查一次条件。

result = Ethash(header_without_seal, blockNonce, DAG)
valid  ⇔  result ≤ target
target ≈ floor(2²⁵⁶ / difficulty)

难度 difficulty 越高，target 越小，合格输出占整个 256 位空间的比例越低。历史 Ethereum 比较的是 Ethash 最终 result；不是照搬 Bitcoin 的“双 SHA-256 区块哈希”，也不能把中间的 mixHash 与 final result 混为一谈。^[4]

8 位玩具输出空间：0 到 255 · 代表刻度 target = 15

合格输出16 / 256

单次成功率1 / 16

平均尝试≈ 16 次

Interactive lab · 01

亲手等到一个“前导零”结果

HASH LOTTERY

要求的前导十六进制零 2 个 · 平均 256 次

优先使用浏览器 SHA-256，只演示“输出落入目标区间”的通用结构。历史 Ethereum 实际使用 Ethash；这不是挖矿工具。

调整目标后开始。难度提高一档，平均尝试次数约乘 16，但单轮可能第一次就命中，也可能久等。

Attempts0

Winning nonce—

Target prefix00

Result—

三个 nonce 不要混

区块 PoW nonce 是矿工试探的 64 位块头字段；账户 transaction nonce 是防重放、确定同账户顺序的计数器； nonce 也不是密码或被“解密”的答案。有效证明只说明这个结果统计上稀有，不会记录矿工真实试了多少次或精确消耗了多少焦耳。

03 · Mining loop

一名矿工到底在做什么？把完整循环拆成八步

挖矿不是“替全网算一遍交易”这么简单，也不是找到 nonce 后别人就无条件接受。

01选择链头

跟随当前累计总难度最高的有效分支

02选择交易

从本地交易池组装候选区块

03执行 EVM

验证并计算新状态与收据

04构造块头

承诺交易根、状态根、难度等字段

05加载 DAG

使用当前 Ethash epoch 的数据集

06试探 nonce

反复运行 Ethash 并比较 target

07广播胜出块

合格后尽快传播给全网节点

08全节点复验

重算 PoW、交易与最终状态根

矿工先执行交易，是为了构造一个内部一致的候选区块；其他全节点收到后仍会独立复验。如果父块不对、难度字段不合法、PoW 不达标、交易无效或状态根不匹配，节点就拒绝它。PoW 从来没有取消“不要信任，要验证”。^[2]

块头为何会把工作绑定到这一个候选历史？

Parent hash把工作绑定到选定父块

State root承诺执行后的世界状态

Transactions root承诺本块交易集合与顺序

Difficulty规定本块合格门槛

mixHashEthash 中间混合摘要

Block nonce64 位 PoW 试探字段

改一笔交易会改变交易根与状态根，继而改变块头；原模板上的搜索不能直接证明新模板。当另一个矿工先广播新链头时，诚实矿工会切换父块、更新候选内容，再开始新一轮。

矿工与节点不是同义词

矿工是历史 PoW 中争夺出块权的节点角色；大量不挖矿的全节点同样能检查区块。共识安全不要求普通验证节点也烧掉与矿工相同的电力，正是“寻找昂贵、验证便宜”让独立监督成为可能。

04 · Hashrate & difficulty

算力买到的是下一次中奖概率，难度负责把节奏拉回目标

更强的矿机不会排到更靠前的位置；它只是每秒能买更多张互相独立的概率彩票。

矿工下一块胜出概率  ≈  h / H
长期区块份额          ≈  h / H
期望出块间隔          ∝  difficulty / network hashrate

h 是该矿工算力，H 是全网算力。这些是长期期望，不保证短期平均分配。 30% 算力可能连续赢两块，也可能十轮都没赢；随机波动正是小矿工加入矿池的原因之一。

Hashrate

每秒试多少候选

单位通常写 H/s、MH/s、GH/s。它描述搜索速度，不描述节点数或矿工人数。

Difficulty

合格结果有多稀有

难度升高会缩小 target。它是协议规则，不是某个矿工可以随便填写的报价。

Block time

两者比值形成节奏

算力突然增加会暂时加快出块；难度随后调整，让平均间隔回到目标附近。

Interactive lab · 02

转动历史 PoW 的难度恒温器

D / H

全网算力 1.00×

当前难度 1.00×

以历史约 13.3 秒为基准做比例教学。真实 Ethereum PoW 难度按块调整，还曾包含独立的 difficulty bomb 项；这里不复刻完整公式。

算力与难度都在基准值，示例期望出块间隔约 13.3 秒。

Expected interval13.3 s

Relative block rate1.00×

Target size1.00×

Balancebalanced

“最长链”不是数方块：节点比较的是累计总难度

网络延迟会短暂制造多个有效链头；共同规则让节点在新工作到来后重新收敛。

两名矿工可能几乎同时在同一父块上找到有效 PoW。靠近矿工 A 的节点先看到 A，靠近矿工 B 的节点先看到 B。此时没有谁作弊，网络只是暂时拥有两个局部视图。

TotalDifficulty(block) = TotalDifficulty(parent) + difficulty(block)

历史 Ethereum 的节点先拒绝无效块，再在有效分支中选择累计总难度最高的链。不能靠填写一个夸张 difficulty 作弊：难度字段必须按协议从父块等信息算出，同时更高难度意味着必须满足更小 target。^[3]^[11]

Valid branches · compare Σ difficulty

ParentTD 1,000

A1 · D 120TD 1,120

A2 · D 122TD 1,242

A3 · D 121TD 1,363

1,363选择这一支

ParentTD 1,000

B1 · D 118TD 1,118

B2 · D 119TD 1,237

1,237成为落败分支

确认增加的是“追赶成本”，不是绝对不可逆

交易所在块后每多一个规范链后继块，攻击者就要从更早的分叉点重做更多工作，同时诚实链仍在继续增长。如果攻击者算力占比低于诚实网络，追上的概率会随确认深度快速下降，但不会在某个固定数字突然严格归零。

Interactive lab · 03

确认深度如何压低理想化追赶概率

NAKAMOTO MODEL

攻击者算力占比 q 20%

确认深度 z 6 blocks

使用 Bitcoin 白皮书中的经典 Poisson 追赶模型展示方向。它不是历史 Ethereum 的运营保证，也不意味着“六确认绝对安全”。

q = 20%、收款方等待 6 个后继块时，理想化攻击成功概率约 1.43%。增加确认会继续降低概率。

Selected probability1.43%

Honest share p80%

历史与今天的 finality 不同

PoW Ethereum 依赖概率性结算：后继工作越多，重组越不可能。今天 PoS Ethereum 还拥有 justified / finalized 检查点与罚没条件下的明确最终性概念。不要把现代区块浏览器里的 “finalized” 反向投射到历史 PoW。

06 · Energy competition

为什么失败的尝试也要耗电？因为竞争本身就是安全预算

链上只记录胜出证明；安全却来自攻击者必须追上所有诚实竞争者持续投入的总工作速率。

某个矿工可能第一次就命中，PoW 证明不会附上一张电表读数。但在整个网络层面，稳定产生稀有结果需要持续大量试探。矿工为了争取预期收入购买设备和电力，竞争把一部分奖励转化成现实成本，也把改写历史变成昂贵工程。

01区块预期收入

发行、可得费用与其他收入

02矿工进入

利润吸引更多设备上线

03算力上升

全网每秒尝试次数增加

04难度上调

目标缩小，节奏回归附近

05成本与安全

竞争压缩利润并提高追赶门槛

expected revenue ≈ hashrate share × block opportunities × reward
profit           = expected revenue − electricity − hardware − operations

协议只检查计算结果，不读取矿场电表。币价、奖励、硬件效率、电价、散热和融资条件共同塑造均衡；因此难度不是由协议直接设置的“耗电配额”。

≠ per transaction 挖一个空块也要继续搜索；能耗不是按交易笔数逐笔线性产生的。

≠ more TPS 更多矿机提高竞争与攻击成本，不自动扩大区块或增加执行吞吐量。

≈ security rate 诚实网络持续工作的速率越高，攻击者同步重写历史所需资源通常越大。

这些能量“浪费”了吗？先把事实与价值判断分开

从计算产出看，绝大多数未命中的哈希不会进入链上；从安全机制看，正是无法回收的外部成本让大规模造假难以免费复制。你可以认为这种安全设计的环境代价不可接受，也可以研究它当时提供的开放参与与攻击成本；但不要把“有安全作用”误写成“没有环境成本”，也不要把“耗能很高”误写成“每笔交易单独烧掉固定电量”。

为什么这成为迁移 PoS 的核心动机

The Merge 停用 PoW 后，ethereum.org 的高层估计是网络能耗下降约 99.95%。这并不否定 PoW 曾提供的安全，而是说明 PoS 改用可罚没的质押资本承担抗女巫与安全成本，不再要求全网持续进行哈希竞赛。^[8]

07 · Ethereum-specific PoW

Ethash：把竞争瓶颈推向内存带宽，而不是只拼纯计算芯片

Ethereum Mainnet 的历史 PoW 不等于 Bitcoin 挖矿；它只使用过 Ethash 这一套主网算法。

Ethash 是 Dagger-Hashimoto 的演化版本。它让每次试探都要伪随机读取一个很大的数据集，试图降低专用 ASIC 相对通用 GPU 的数量级优势，让更多普通硬件能参与。这是 memory-hard / ASIC-resistant 的设计目标，不是“永远不可能做 ASIC”的数学承诺。^[4]^[5]

01Block height

确定所属 PoW epoch

02Seed

从历史确定性派生

03Cache

较小数据供生成与轻验证

04DAG dataset

大量伪随机内存读取

05Result ≤ target

mix 后得到最终比较值

Seed 32 bytes 由 epoch 历史确定性产生

Light cache tens of MiB 验证者可按需重建被访问的 DAG 项

Full DAG grows by epoch 矿工主要承受随机读取与内存带宽负担

Epoch

每 30,000 个 PoW 区块

Ethash epoch 会切换 seed 与数据集。它与 PoS 中 32 slots 的 epoch 完全不是同一个概念。

Dataset

DAG 不是世界状态

它不是账户、合约存储或交易历史副本，而是由 seed 确定生成的挖矿数据集。

Verification

不必持有完整 DAG

验证者可用较小 cache 按需重建访问项，使独立验证仍远便宜于全网搜索。

为什么说“抗 ASIC”，不能说“杜绝 ASIC”？

专用硬件仍可以优化内存布局、能效和并行度，Ethash ASIC 后来也确实出现。算法能做的是改变优势来源、提高专用设计成本、缩小相对优势，不能取消规模采购、低电价、散热与资本带来的集中化压力。

算法边界

本页交互哈希实验用 SHA-256 只是因为浏览器原生可计算它，展示统一的 target 直觉。 Ethereum Ethash 结合 Keccak 系列运算、cache、DAG 与混合过程；不能据此写成“Ethereum 也像 Bitcoin 一样不断做双 SHA-256”。

08 · Variance & latency

为什么小矿工会加入矿池？为什么落败有效块叫 ommer？

随机收益与网络传播让 PoW 不只是算法问题，也产生组织与地理层面的集中化压力。

矿池：把极不稳定的中奖收入摊平

单个小矿工即使长期期望合理，也可能几个月都碰不到一块。矿池协调许多设备共同搜索，要求成员提交满足较低内部门槛的 “share” 来证明贡献，再按规则分配真正区块奖励。它降低收入方差，却也可能把候选区块模板与算力协调权集中到少数运营者。

RIG 01RIG 02RIG 03 RIG 04RIG 05RIG 06

Mining pool 分发模板与搜索空间
接收低难度 shares

smoothed payout 按贡献分配收益
减小单矿工方差

Ommer：一次有效但传播落后的出块

随机出块与网络延迟会让两名矿工在相近时刻从同一祖先产生有效块。其中一支最终成为规范链，另一块没有承载规范状态。历史 Ethereum 允许后续规范块引用符合亲缘与深度条件的落败有效块头，称 ommer，旧资料也写 uncle，并给予部分奖励。^[2]

P共同父块

A规范块

C后继块引用 B header

D规范链继续

B · OMMER有效竞争块，状态未进入规范链

What is included

引用的是有效块头

ommer 中的交易不会因为被引用就进入规范状态；后继规范块只是记录其 header 并触发奖励规则。

What is not weight

不直接增加规范链 Total Difficulty

分叉选择仍累计规范父子链上的 difficulty。ommer 奖励缓和传播劣势，不等于把其工作直接加进 TD。

奖励数字必须带时间

Constantinople 后规范块基础发行是 2 ETH，ommer 奖励随亲缘距离变化，最高 1.75 ETH，不是“所有 ommer 固定 1.75 ETH”。EIP-1559 后 base fee 被销毁，矿工获得 priority fee；也不能笼统说历史所有 Gas 费都归矿工。^[7]^[12]

09 · Majority attack

51% 不是万能钥匙：它给的是历史增长优势，不是规则外权限

多数算力攻击很严重，但把它说成“可以随便偷任何人的币”会模糊真正的防线。

在理想模型里，攻击者持续控制超过一半的活跃算力，就能让自己的有效私有分支长期平均增长得比其余网络更快。这使深度重组与持续审查成为现实威胁。但全节点仍逐项检查规则；算力只能在有效历史之间争夺权重。

多数算力可能做到

私下构造有效分支并在累计工作超过公开链后触发重组
撤销攻击者自己先前支付的交易，实施双花
选择、排序或排除自己生产区块中的交易
持续孤立包含目标交易的诚实块，形成强审查
获得多数出块机会并严重破坏网络活性与可信度

多数算力仍不能做到

伪造其他账户的数字签名，直接花走别人的 ETH
创造违反余额、发行、Gas 或 EVM 规则的有效块
强迫独立全节点接受无效状态转换
仅凭算力单方面修改客户端共识规则
保证攻击不被发现、一定盈利或不遭社区协调响应

为什么偏偏叫 51%，而不是 50%？

“51%”是对多数优势的口语化表达，指活跃网络算力份额，不是节点数、电脑数、矿工人数、持币量或电力份额。低于 50% 的攻击者仍可能凭短期运气完成浅重组；高于 50% 表示在理想长期模型中获得正的追赶漂移，不代表一秒钟内解锁所有能力。

协议内惩罚差异

PoW 没有像 PoS slashing 那样把攻击者的协议内抵押物自动罚没。矿机、电力合同与已付成本都在协议之外；重大攻击后的恢复可能依赖交易所响应、矿工迁移、客户端升级或更广泛的社会协调。这正是比较 PoW 与 PoS 安全模型时的重要分界。

10 · Transition

如果不再烧外部资源，能否把作恶成本放进协议内部？

这就是 PoW 自然引出的下一问，也是以太坊多年研究 PoS、最终执行 The Merge 的主线。

2015-07-30 PoW Mainnet

Ethash 矿工以硬件和电力竞争区块；链按累计总难度收敛。

2020-12-01 Beacon Chain

PoS 验证者系统先独立运行，不处理原主网的用户交易。

2022-09-15 The Merge

Beacon Chain 成为主网共识引擎，执行状态与全部历史完整保留。

同一个问题	历史 PoW Ethereum	今天 PoS Ethereum
抗女巫资源	持续算力、硬件、电力与运维	锁定并承担风险的 ETH stake
出块角色	矿工竞争找到合格 Ethash 结果	协议按 slot 选择验证者提议区块
分叉权重	有效链的累计总难度	按质押余额加权的验证者证明
结算性质	随确认增长的概率安全	fork choice 加 justified / finalized 检查点
作恶惩罚	外部成本、失去收益与可能的设备机会成本	协议内奖励、惩罚与可验证的 slashing
能源形态	持续大规模哈希竞争	普通服务器运行验证；不再挖矿

The Merge 的触发采用 Terminal Total Difficulty：当 PoW 链累计到规定总难度，共识切换到 Beacon Chain。它没有创建“新 ETH”替换“旧 ETH”，没有丢失账户、合约或交易历史；也不是一次直接扩容升级，目标不包括显著降低 Gas 费或提高 L1 TPS。^[8]^[9]

下一课的桥

PoW 让参与者持续购买外部资源，证明“我为这份历史付出了不可免费复制的成本”； PoS 则让验证者先把内部资本放到协议的刀口下，作恶时可以直接惩罚。下一课将完整拆解 The Merge 如何在不停机、不清空状态的情况下更换这台“共识引擎”。

11 · Synthesis

把 PoW 压缩成一条可以反复检验的因果链

如果你能从左到右讲清这六格，就已经掌握了矿工、算力、电力与历史安全的主骨架。

01身份可复制

02资源不可免费复制

03算力转为中奖概率

04胜出工作绑定区块

05有效链累积总难度

06重写历史必须追赶

六句最常见的错话，逐句校正

~~矿工负责替全网验证，所以别人不用再算。~~矿工构造候选块；其他全节点仍独立复验 PoW、交易与状态。

~~算力越多，Ethereum 每秒能处理的交易越多。~~算力主要增加竞争与追赶成本；吞吐量受区块与执行参数约束。

~~最长链就是区块数量最多的链。~~历史 Ethereum 在有效分支中比较累计总难度，而不是只数高度。

~~51% 算力可以直接转走任何地址的 ETH。~~多数算力能重组、双花自己的支付或审查，不能伪造他人签名或越过有效性规则。

~~Ethash 的 DAG 就是 Ethereum 世界状态数据库。~~DAG 是由 epoch seed 生成的挖矿数据集，不是账户、合约或交易历史。

~~今天仍可以用显卡挖 Ethereum 主网 ETH。~~The Merge 已在 2022 年永久停用 ETH 主网 PoW；今天主网由 PoS 保护。

六题校准

1. PoW 首先在解决“一台节点一票”的什么问题？

请选择一个答案。

2. 历史 Ethereum 的 difficulty 提高后，哪个变化正确？

请选择一个答案。

3. 两条历史 PoW Ethereum 分支都有效时，节点主要比较什么？

请选择一个答案。

4. 哪一项不是多数算力攻击者自动获得的能力？

请选择一个答案。

5. 关于 Ethash DAG，哪句话最准确？

请选择一个答案。

6. The Merge 对 Ethereum 主网做了什么？

请选择一个答案。

完成任意一题后，这里会显示进度。

12 · Reference

术语与一手资料

这是一堂历史协议课：精确资料要同时标明机制、版本与今天是否仍在使用。

核心术语

Proof of Work · PoW: 难以生成、容易验证的稀有计算证明；历史 Ethereum 用它提供抗女巫权重与出块竞争。
Miner: 历史 PoW 中构造候选区块、搜索有效 Ethash 证明并广播胜出区块的角色。
Hashrate: 每秒可执行的哈希尝试数量；算力份额近似决定长期出块份额。
Difficulty: 协议规定的工作难度标量；越高意味着 target 越小、合格结果越稀有。
Target: 有效 PoW 最终结果必须落入的数值上界，约与 difficulty 成反比。
Block nonce: 历史区块头中的 64 位 PoW 试探字段；不同于账户交易 nonce。
Ethash: Ethereum Mainnet 历史上唯一使用过的 PoW 算法，强调大数据集随机读取与内存带宽。
DAG: 按 Ethash epoch 派生并增长的挖矿数据集，不是世界状态或交易数据库。
mixHash: Ethash 计算中的混合摘要字段；不能与用于 target 比较的最终 result 混同。
Total Difficulty: 一条父子链上每块 difficulty 的累计和，是历史 Ethereum PoW 分叉选择的权重指标。
Confirmation: 交易所在块后新增的规范链后继深度；在 PoW 中增加概率安全但不构成绝对最终性。
Reorg: 节点因另一有效分支权重更高而替换近期规范历史的链重组。
Mining pool: 汇集矿工算力并用 shares 计量贡献、平滑随机收入的协调组织。
Ommer: 历史 Ethereum 中被后续规范块合法引用并获得部分奖励的近亲落败有效块头，旧称 uncle。
51% attack: 持续控制活跃网络多数算力所带来的有效历史增长优势；不等于绕过签名和共识规则。
The Merge: 2022-09-15 将主网共识从 PoW 切换到 Beacon Chain PoS，同时保留执行状态与全部历史。

官方、规范与原始论文

01
ethereum.org · Proof-of-workEthereum PoW 的历史边界、矿工竞赛、difficulty、nonce、累计工作、安全与多数算力概览。
02
ethereum.org · Mining交易进入候选块、矿工执行、PoW 证明、全节点复验、mempool 与 ommer 的历史流程。
03
ethereum.org · Consensus mechanisms共识栈、抗女巫机制、分叉选择，以及历史 PoW 与今天 PoS 的层级差异。
04
Ethereum Yellow Paper · Berlin version历史 PoW、difficulty、nonce、mixHash、DAG、Ethash、ommer 与状态转换的形式化规格。
05
ethereum.org · EthashEthash epoch、cache、DAG、Hashimoto 混合过程、内存硬设计与轻验证参数。
06
Ethereum WhitepaperEthereum 原始设计动机、快速出块下的 stale block / GHOST 讨论与挖矿中心化问题；精确实现仍以规格为准。
07
EIP-1234 · Constantinople reward adjustment历史基础区块奖励与 ommer 奖励公式，以及 difficulty bomb 延期。
08
ethereum.org · The Merge2022-09-15 共识切换、保留状态与历史、约 99.95% 能耗下降及常见误解。
09
EIP-3675 · Upgrade consensus to Proof-of-StakePoW / PoS block 定义、Terminal Total Difficulty 与主网共识升级的执行规则。
10
Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System工作量证明、累计链工作和攻击者追赶概率的 Nakamoto 原始模型；本课概率实验据此建立方向感。
11
EIP-1767 · Ethereum node data interfaceTotalDifficulty 被定义为直到本块的 difficulty 累计和，ommer 作为独立块头集合暴露。
12
EIP-1559 · Fee market changeLondon 后 base fee 销毁与 priority fee 结算，避免把历史矿工收入笼统写成“拿走全部 Gas 费”。
13
EIP-4399 · DIFFICULTY to PREVRANDAOThe Merge 后 difficulty、mixHash 与相关 EVM 语义如何退役或被重新解释。
14
Ethereum Foundation · Ethereum Launches2015-07-30 Frontier 创世与 Ethereum Mainnet 正式启动的一手历史公告。

目录依据

本页对应《从0到深入理解以太坊：系统学习目录》PDF 第七篇“共识机制”、第 10 章“从 PoW 到 PoS”的第一项：“PoW：矿工、算力与电力竞争”。下一项是 The Merge，第三项是 PoS 的 Validator、Stake、Slashing 与 Finality。

全网都在猜，为什么反而能达成一致？Proof of Work · Miners · Hashrate · Energy

规则有效性

抗女巫权重

分叉选择

为什么不能“一台节点一票”？

同输入，同输出

微小改动，输出重排

寻找昂贵，复验便宜

块头为何会把工作绑定到这一个候选历史？

每秒试多少候选

合格结果有多稀有

两者比值形成节奏

更多算力没有自动带来更多容量

确认增加的是“追赶成本”，不是绝对不可逆

这些能量“浪费”了吗？先把事实与价值判断分开

每 30,000 个 PoW 区块

DAG 不是世界状态

不必持有完整 DAG

为什么说“抗 ASIC”，不能说“杜绝 ASIC”？

矿池：把极不稳定的中奖收入摊平

Ommer：一次有效但传播落后的出块

引用的是有效块头

不直接增加规范链 Total Difficulty

多数算力可能做到

多数算力仍不能做到

为什么偏偏叫 51%，而不是 50%？

六句最常见的错话，逐句校正

六题校准

1. PoW 首先在解决“一台节点一票”的什么问题？

2. 历史 Ethereum 的 difficulty 提高后，哪个变化正确？

3. 两条历史 PoW Ethereum 分支都有效时，节点主要比较什么？

4. 哪一项不是多数算力攻击者自动获得的能力？

5. 关于 Ethash DAG，哪句话最准确？

6. The Merge 对 Ethereum 主网做了什么？

核心术语

官方、规范与原始论文

PoW 没有让历史绝对不可改；它让改写历史必须持续跑赢全世界。

全网都在猜，
为什么反而能达成一致？Proof of Work · Miners · Hashrate · Energy