มุมวิทยาศาสตร์ยอดนิยม 10 | การขุด Ethereum คืออะไร?

สิ่งใดก็ตามที่เกี่ยวข้องกับเหรียญจะต้องแยกออกจากการขุดไม่ได้ ในเครือข่าย Ethereum หากคุณต้องการได้รับ Ethereum คุณต้องทำให้สำเร็จด้วยการขุด เมื่อพูดถึงการขุด จะต้องแยกออกจากกลไกฉันทามติไม่ได้

กลไกฉันทามติของ Bitcoin คือ PoW (หลักฐานการทำงาน) พูดง่ายๆ ก็คือ ยิ่งทำงานมาก ยิ่งจ่ายมาก ยิ่งคุณจ่ายงานด้านคอมพิวเตอร์มากเท่าไหร่ โอกาสที่คุณจะเป็นคนแรกที่ค้นพบค่าแฮชที่ถูกต้องก็จะยิ่งมากขึ้น และโอกาสที่คุณจะได้รับ Bitcoin ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม PoW ของ Bitcoin มีข้อบกพร่องบางประการ นั่นคือ ความเร็วในการประมวลผลธุรกรรมช้าเกินไป และนักขุดจำเป็นต้องชนกับค่าแฮชอย่างต่อเนื่องผ่านการคำนวณ ซึ่งสิ้นเปลืองและไม่มีประสิทธิภาพ

เพื่อชดเชยข้อบกพร่องของ Bitcoin Ethereum ได้เสนอกลไกฉันทามติใหม่ที่เรียกว่า PoS ​​(นี่คือตัวย่อในภาษาอังกฤษซึ่งหมายถึง "หลักฐานการถือหุ้น" และแปลเป็น "หลักฐานการถือหุ้น")

พูดง่ายๆ ก็คือ PoS นั้นเหมือนกับความหมายที่แท้จริงของมัน: equity, equity, ยิ่งคุณถือเหรียญมากเท่าไหร่, คุณก็มี equity มากขึ้น, และ equity ของคุณก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น. PoS ของ Ethereum หมายความว่า ยิ่งคุณถือเหรียญมากเท่าไร คุณก็ยิ่งถือเหรียญนานขึ้น การคำนวณของคุณก็จะยากน้อยลงเท่านั้น และการขุดก็จะง่ายขึ้น

เป็นความจริงที่กลไกฉันทามติของ Ethereum คือ PoS แต่ PoS เป็นเพียงแผนหรือเป้าหมายในช่วงเริ่มต้นของการเปิดตัว Ethereum เท่านั้น กลไกฉันทามติในปัจจุบันที่นำมาใช้โดย Ethereum ก็คือ PoW ซึ่งเป็น PoW ของ Bitcoin

ในการตั้งค่าเริ่มต้นของ Ethereum Ethereum หวังว่าผ่านการอัปเกรดทีละขั้นตอน PoW ยังคงใช้ในช่วงแรกเพื่อสร้างระบบที่ค่อนข้างเสถียร จากนั้นจึงค่อยๆ นำ PoW+PoS มาใช้ และในที่สุดก็เปลี่ยนเป็น PoS อย่างเต็มรูปแบบ

มีข้อมูลสองประเด็นที่เกี่ยวข้องที่นี่:

จุดข้อมูลแรกคือ PoW ที่นำมาใช้โดย Ethereum (นั่นคือ PoW ของ Bitcoin) แต่มันไม่เหมือนกันทุกประการ มีความแตกต่าง

ประเด็นที่สองของข้อมูลคือในการตั้งค่าเริ่มต้นของ Ethereum หวังว่าการเปลี่ยนจาก PoW เป็น PoS จะเกิดขึ้นผ่านการอัปเกรดแบบแบ่งขั้นตอน

ในเนื้อหาต่อไปนี้ เราจะอธิบายจุดข้อมูลทั้งสองนี้ทีละจุด

1. กลไกฉันทามติที่ Ethereum นำมาใช้ในปัจจุบันก็คือ PoW เช่นกัน แตกต่างจาก PoW ของ Bitcoin อย่างไร

พูดง่ายๆ ก็คือ ความยากในการขุดของ Ethereum สามารถปรับได้ แต่ความยากของการขุด Bitcoin นั้นไม่สามารถปรับได้ ก็เหมือนการสอบเข้ามหาลัยของเรานั่นแหละค่ะเพราะสถานการณ์การสอนและจำนวนนักเรียนต่างกันในแต่ละจังหวัดการสอบเข้ามหาลัยจึงแบ่งเป็นข้อสอบระดับชาติและโจทย์อิสระของแต่ละจังหวัด Ethereum กล่าวว่า: ฉันชอบที่จะตั้งคำถามตามภูมิภาคด้วยวิธีนี้! แต่ Bitcoin บอกว่า: ไม่ มันต้องม้วนเดียวกันทั้งประเทศ และทุกคนก็มีความยากเหมือนกัน!

Bitcoin ใช้พลังการประมวลผลของคอมพิวเตอร์เพื่อทำการชนกันของแฮชจำนวนมาก ระบุความเป็นไปได้ต่างๆ เพื่อค้นหาค่าแฮชที่ถูกต้อง สำหรับระบบ Ethereum มันมีสูตรพิเศษในการคำนวณความยากของแต่ละบล็อกที่ตามมา หากบล็อกได้รับการยืนยันเร็วกว่าบล็อกก่อนหน้า โปรโตคอล Ethereum จะเพิ่มความยากให้กับบล็อก คุณสามารถปรับเวลาที่ใช้ในการตรวจสอบบล็อกได้โดยการปรับความยากของบล็อก

โปรโตคอล Ethereum กำหนดว่าวิธีการปรับไดนามิกของความยากคือทำให้ช่วงเวลาในการสร้างบล็อกใหม่ในเครือข่ายทั้งหมดเป็น 15 วินาที และเครือข่ายใช้เวลา 15 วินาทีในการสร้างบล็อกเชน ด้วยวิธีนี้ เนื่องจากเวลามากเกินไป รวดเร็ว การซิงโครไนซ์ระบบได้รับการปรับปรุงอย่างมาก เป็นเรื่องยากสำหรับผู้เข้าร่วมที่ไม่ประสงค์ดีที่จะระดมกำลังการประมวลผล 51% (นั่นคือมากกว่าครึ่ง) เพื่อแก้ไขข้อมูลประวัติในช่วงเวลาสั้น ๆ

2. ในการตั้งค่าเริ่มต้นของ Ethereum เราหวังว่าการเปลี่ยนจาก PoW เป็น PoS จะเกิดขึ้นผ่านการอัปเกรดแบบแบ่งขั้นตอน

ย้อนหลังไปถึงปี 2014 เมื่อ Ethereum เปิดตัว ทีมงานประกาศว่าการเปิดตัวโครงการจะแบ่งออกเป็นสี่ช่วง ได้แก่ Frontier (ชายแดน), Homestead (ที่อยู่อาศัย), Metropolis (มหานคร) และ Serenity (ความเงียบสงบ) กลไกฉันทามติของสามขั้นแรกใช้ PoW (กลไกพิสูจน์ปริมาณงาน) และขั้นที่สี่เปลี่ยนไปใช้ PoS (กลไกพิสูจน์ผลเดิมพัน)

เมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม 2015 Ethereum เฟสแรก "ชายแดน" ได้รับการเผยแพร่อย่างเป็นทางการ ขั้นตอนนี้ใช้ได้กับนักพัฒนาเท่านั้น นักพัฒนาสามารถเขียนสัญญาอัจฉริยะและโปรแกรมแอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจ DAPP บนเครือข่าย Ethereum และนักขุดเริ่มเข้าสู่เครือข่าย Ethereum เพื่อรักษาความปลอดภัยของเครือข่ายและขุดเหมืองเพื่อรับ Ethereum เวอร์ชันbleeding edge เป็นเหมือนเวอร์ชันเบต้าเพื่อพิสูจน์ว่าเครือข่าย Ethereum นั้นเชื่อถือได้หรือไม่

เมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2016 Ethereum ได้เข้าสู่ขั้นตอนที่สองของ "บ้านเกิด" ในขั้นตอนนี้ Ethereum ได้จัดเตรียมฟังก์ชันกระเป๋าเงินเพื่อให้ผู้ใช้ทั่วไปสามารถสัมผัสและใช้ Ethereum ได้อย่างสะดวก ไม่มีการปรับปรุงด้านเทคนิคที่ชัดเจนในด้านอื่น ๆ มันแสดงให้เห็นว่าเครือข่าย Ethereum สามารถทำงานได้อย่างราบรื่น

ในเดือนกันยายน 2017 Ethereum ได้เข้าสู่ระยะที่สาม "Metropolis" "Metropolis" ประกอบด้วยการอัปเกรด Byzantium และ Constantinople สองครั้ง เป้าหมายของขั้นตอนนี้คือการแนะนำโมเดลลูกโซ่แบบไฮบริดของ PoW และ PoS เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการเปลี่ยนจาก PoW เป็น PoS อย่างราบรื่น "Ethereum Constantinople Upgrade" ที่ได้รับความนิยมเมื่อเร็วๆ นี้ ได้วางรากฐานที่ดีสำหรับการเปลี่ยนจาก PoW เป็น PoS

3. จะคำนวณผลตอบแทนที่ได้รับจากการขุด Ethereum ได้อย่างไร?

การขุด Ethereum จะได้รับรางวัลเท่าไร? นักขุดที่ชนะการแข่งขันสร้างบล็อกจะได้รับรายได้ดังต่อไปนี้:

1) รางวัลคงที่ 5 Ethereum;

2) ค่าเชื้อเพลิงที่ใช้ในบล็อกนั่นคือค่าน้ำมันที่เราพูดถึงในฉบับที่แล้ว

3) เป็นส่วนหนึ่งของบล็อก มันรวมถึงรางวัลพิเศษของ "บล็อกลุง" แต่ละบล็อกลุงสามารถรับรางวัลการขุด 1/32 เป็นรางวัล นั่นคือ 5 คูณ 1/32 ซึ่งเท่ากับ 0.15625 อีเธอเรียม

ที่นี่เราจะอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับ "uncle block" แนวคิดของ "uncle block" ถูกเสนอโดย Ethereum ทำไมเราจึงควรแนะนำแนวคิดของ uncle block? สิ่งนี้เริ่มต้นด้วย Bitcoin

ในโปรโตคอล Bitcoin ห่วงโซ่ที่ยาวที่สุดนั้นถือว่าไม่มีข้อผิดพลาด ถ้าบล็อกไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่ที่ยาวที่สุด ก็จะเรียกว่าเป็น "บล็อกลูกกำพร้า" บล็อกที่ถูกละเลยคือบล็อกที่ถูกต้องเช่นกัน แต่อาจถูกค้นพบในภายหลังเล็กน้อย หรือการส่งผ่านเครือข่ายช้าลงเล็กน้อย และไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่ที่ยาวที่สุด ใน Bitcoin บล็อกที่ถูกละเลยนั้นไม่มีความหมายและจะถูกทิ้งในภายหลัง และผู้ขุดที่พบบล็อกที่ถูกละเลยจะไม่ได้รับรางวัลที่เกี่ยวข้องกับการขุด

อย่างไรก็ตาม Ethereum ไม่เชื่อว่าบล็อกที่ไร้ค่านั้นไร้ค่า และระบบ Ethereum จะให้รางวัลแก่นักขุดที่ค้นพบบล็อกที่ไร้ค่า ใน Ethereum บล็อคลูกกำพร้าถูกเรียกว่า "บล็อกลุง" และพวกมันสามารถมีส่วนช่วยในการรักษาความปลอดภัยของเชนหลักได้ เนื่องจากช่วงเวลาการบล็อกมากกว่า 10 วินาทีใน Ethereum นั้นเร็วเกินไป มันจะลดความปลอดภัยลง การสนับสนุนการอ้างอิงถึงบล็อกที่ไม่เกี่ยวข้อง เชนหลักอ้างอิงจะได้รับการรับประกันความปลอดภัยมากขึ้น (เพราะบล็อกกำพร้าเองก็ถูกกฎหมายเช่นกัน) และ รางวัลที่จ่ายให้กับบล็อกลุงยังสามารถกระตุ้นให้นักขุดเหมืองและอ้างบล็อกลุงอย่างแข็งขัน ดังนั้น Ethereum จึงเชื่อว่ามันมีค่า