以太坊曲線圖
A. 【以太坊易錯概念】nonce, 公私鑰和地址，BASE64/BASE58,
以太坊里的nonce有兩種意思，一個是proof of work nonce，一個是account nonce。
在智能合約里，nonce的值代表的是該合約創建的合約數量。只有當一個合約創建另一個合約的時候才會增加nonce的值。但是當一個合約調用另一個合約中的method時 nonce的值是不變的。
在以太坊中nonce的值可以這樣來獲取（其實也就是屬於一個賬戶的交易數量）：
但是這個方法只能獲取交易once的值。目前是沒有內置方法來訪問contract中的nonce值的
通過橢圓曲線演算法生成鑰匙對（公鑰和私鑰），以太坊採用的是secp256k1曲線,
公鑰採用uncompressed模式，生成的私鑰為長度32位元組的16進制字串，公鑰為長度64的公鑰字串。公鑰04開頭。
把公鑰去掉04，剩下的進行keccak-256的哈希，得到長度64位元組的16進制字串，丟掉前面24個，拿後40個，再加上"0x"，即為以太坊地址。
整個過程可以歸納為：
2）有些網關或系統只能使用ASCII字元。Base64就是用來將非ASCII字元的數據轉換成ASCII字元的一種方法，而且base64特別適合在http，mime協議下快速傳輸數據。Base64使用【字母azAZ數字09和+/】這64個字元編碼。原理是將3個位元組轉換成4個位元組(3 X 8) = 24 = (4 X 6)
當剩下的字元數量不足3個位元組時，則應使用0進行填充，相應的，輸出字元則使用'='佔位，因此編碼後輸出的文本末尾可能會出現1至2個'='。
1）Base58是用於Bitcoin中使用的一種獨特的編碼方式，主要用於產生Bitcoin的錢包地址。相比Base64，Base58不使用數字"0"，字母大寫"O"，字母大寫"I"，和字母小寫"l"，以及"+"和"/"符號。
Base58Check是一種常用在比特幣中的Base58編碼格式，增加了錯誤校驗碼來檢查數據在轉錄中出現的錯誤。 校驗碼長4個位元組，添加到需要編碼的數據之後。校驗碼是從需要編碼的數據的哈希值中得到的，所以可以用來檢測並避免轉錄和輸入中產生的錯誤。使用 Base58check編碼格式時，編碼軟體會計算原始數據的校驗碼並和結果數據中自帶的校驗碼進行對比。二者不匹配則表明有錯誤產生，那麼這個 Base58Check格式的數據就是無效的。例如，一個錯誤比特幣地址就不會被錢包認為是有效的地址，否則這種錯誤會造成資金的丟失。
為了使用Base58Check編碼格式對數據（數字）進行編碼，首先我們要對數據添加一個稱作「版本位元組」的前綴，這個前綴用來明確需要編碼的數 據的類型。例如，比特幣地址的前綴是0（十六進制是0x00），而對私鑰編碼時前綴是128（十六進制是0x80）。 表4-1會列出一些常見版本的前綴。
接下來，我們計算「雙哈希」校驗碼，意味著要對之前的結果（前綴和數據）運行兩次SHA256哈希演算法：
checksum = SHA256(SHA256(prefix+data))
在產生的長32個位元組的哈希值（兩次哈希運算）中，我們只取前4個位元組。這4個位元組就作為校驗碼。校驗碼會添加到數據之後。
結果由三部分組成：前綴、數據和校驗碼。這個結果採用之前描述的Base58字母表編碼。下圖描述了Base58Check編碼的過程。
相同:
1） 哈希演算法、Merkle樹、公鑰密碼演算法
https://blog.csdn.net/s_lisheng/article/details/77937202?from=singlemessage
2）全新的 SHA-3 加密標准 —— Keccak
https://blog.csdn.net/renq_654321/article/details/79797428
3）在線加密演算法
http://tools.jb51.net/password/hash_md5_sha
4）比特幣地址生成演算法詳解
https://www.cnblogs.com/zhaoweiwei/p/address.html
5）Base58Check編碼實現示例
https://blog.csdn.net/QQ604666459/article/details/82419527
6） 比特幣交易中的簽名與驗證
https://www.jianshu.com/p/a21b7d72532f
B. 朱嘉明：《量子時代和數字經濟2.0》推薦序
數字資產研究院學術與技術委員會主席、經濟學家朱嘉明教授為韓鋒博士新著《區塊鏈國富論》作序。本公眾號特此刊出，分享給各位讀者。
「沒有人預測到在21世紀的第一個二十年，量子科學和技術的發展曲線，與區塊鏈和加密數字貨幣，DiFi曲線，呈現出交集的態勢。但是，這一切實實在在發生了，確實在改變人們傳統的財富觀念，改造財富結構，重塑財富形態。」
——朱嘉明
正文：
韓鋒和他的團隊新作《區塊鏈國富論》即將付梓，同時英文本也即將在美國出版，書名為《The Wealth of Quantum Era》，翻譯為中文是「量子時代的財富」。對此相當欣慰，並願意為中文版的《區塊鏈國富論》做推薦序言。
《區塊鏈國富論》書名，將「區塊鏈」和「國富」連接在一起，面臨很大的挑戰，因為需要回答為什麼「區塊鏈」可以導致和創造新的「國富」？對此，本書確實給出了這樣的答案：在數字經濟和量子時代互動的新時代，就是新的數據財富共識的時代，「量子力學大數據實在觀」將全面取代「牛頓力學小數據世界觀」，財富不再是物，至少不僅僅是物，財富成為信用資源演變的一種形態，而支持和實現全球信用共識的就是區塊鏈。所以，現在需要更新「財富」的傳統觀念，「財富的概念是否能跟上時代，能決定一個人的生存狀況和 社會 地位，甚至一個國家民族的未來」。
作者引用了亞當·斯密，哈耶克和復雜經濟學創始人布萊恩·阿瑟。布萊恩·阿瑟的思想與亞當·斯密，哈耶克是相通的。從整個人類財富共識的 歷史 上看，大部分時間財富共識是是靠去中心化的自由市場達成的。只是布萊恩·阿瑟認識到，雖然市場經濟的本質就是分工的持續延伸和擴大，以及交易的龐大、分散和隨機，但是，市場最終可以成為計算的對象，一個計算體，一個非中心化的運算體系，「從這種角度來看，經濟成為了一系列事件中程序性地發展的系統，它變成演算法驅動的。」布萊恩·阿瑟雖然沒有直接提及區塊鏈，但是，區塊鏈就是一種程序化的演算法結構，可以為高度復雜經濟活動的提供技術性信用基礎。
在2008年之前，提出財富就是一種非中心化的「信用共識」，盡管人類經濟史可以提供很多證明，人們還是很難接受的。第一代互聯網 TCP/IP 協議，建立了數據大規模的無障礙的流通基礎結構。更為重要的則是私鑰簽名技術的突破，為解決了數據的所有權奠定了底層技術基礎。2008年比特幣的誕生，證明了以區塊鏈所支持的「信用共識」可以成為財富的基礎，甚至直接成為財富。中本聰的 歷史 地位「在於發現了一個真正可以去中心化的模式來發行貨幣——就是比特幣，利用一個分布式的計算來達成財富共識」。「比特幣樹立了人類達成財富共識 歷史 上一個新的里程碑 」。進一步分析，比特幣就是基於區塊鏈的一種財富形態，滿足了本書所提出的「財富共識」的六個基本條件：（1）資產確權;（2）全網記賬信息公開;（3）交易大規模化；（4）符合全球極客價值觀;（5）錨定總量有限稀缺和全網挖礦算力;（6）非中心化的分布式計算。
本書特別希望讀者注意到 「去中心化金融DeFi達成財富共識」，依靠分布式計算提供現在銀行體系提供的金融服務，達成新的財富共識，特別是「以太坊上 DeFi 生態」。「這一波 DeFi 的興起，讓人們看到了區塊鏈去中心化計算世界中，對應銀行服務的各種功能應用開始雨後春筍般的發展，像英國工業革命之後的銀行業為全球形成新的財富共識的巨浪已經看到端倪，這一次的舞台，是全球數字經濟」。本書還試圖解讀IPFS現象，提出Filecoin很可能是未來建設新互聯網WEB 3.0的賽道上的「為去中心化存儲的標桿」。
無論如何，作者提出的「數據資產化浪潮」概念，以及對「全球區塊鏈財富共識的熊牛周期」分析，是有前瞻意義的。在作者看來，比特幣從幾美分到數萬美金(2018 年)，是一個財富共識的形成的過程，人們最終習慣了期間的熊牛和牛市周期性波動。「 歷史 上形成黃金這樣的財富共識幾乎需要上千年，但比特幣幾乎十年就完成了，所以這是一個全新的財富共識時代」。
在《區塊鏈國富論》的第六章，集中討論了什麼是牛頓力學的實在觀和量子力學的實在觀。在作者看來，牛頓力學局限性：「牛頓力學認為宇宙是由孤立原子構成的，原子除了相互作用沒有其他內在聯系，原子會確定性的處於時空的位置，而且運動遵循確定性的軌道，軌道由牛頓三大定律決定的」。牛頓力學為工業革命奠定了基礎。後來法國著名的數學家拉普拉斯，把牛頓力學拔高到一個至高無上的地位。「拉普拉斯妖」的理念為中心化思維，即「相信存在一個至高無上的神明大腦」提供了理論依據。如今，工業革命已經遠去，人類繼進入後工業化 社會 之後，迅速進入信息 社會 ，數字經濟成為主要經濟形態，所以，牛頓力學的實在觀需要，也必須為量子力學的實在觀。因為量子力學的實在觀，不僅僅是某種描述微觀世界的理論，應該是未來我們理解整個宇宙世界的基礎。不僅如此，「量子的實在觀和大數據能為我們揭示傳統牛頓力學無法揭示的那部分原來看不見的整體關聯的世界，這為未來全球財富共識的新形式，展開了極為廣闊的空間」。那麼，何謂量子力學實在觀？作者認為：量子力學的核心就是非定域整體性，代表現象是量子糾纏的存在。
本書的第七章的標題是「從分布式計算思維看財富共識的達成和計算」。第一節討論的是「麥克斯韋妖元計算能夠抑制復雜系統的熵增」，所提出的問題尤其深刻，最有創意的。1871年，英國物理學家麥克斯韋，針對熱力學第二定理，為探測並控制單個分子的運動所假設的物理學的妖（Maxwell's demon）。一般認為：「麥克斯韋妖」的假想實驗，是對熵增原理的直接挑戰。從表面上看，「麥克斯韋妖」在現實世界無法實現。但是，如果將「麥克斯韋妖」理解為一個典型的「計算」過程，熵減可以實現。作者介紹了孫昌璞院士等撰寫的一篇論文《量子信息啟發的量子統計和熱力學若干問題研究》，提出「麥克斯韋妖」機制和蘭道爾原理（Landauer's principle），就是一種普適的元計算機制，如果以太陽作為外源驅動耗散，可以克服量子非定域不確定性，達到熵減。也就是說，假定整個宇宙就是個量子計算機，內中有太陽這樣的確定能量驅動並同時耗散熱量，可以通過計算實現局域有序低熵世界，其中最根本的計算機制則是來自「麥克斯韋妖」。
於是，作者如此推理：「比特幣區塊鏈的挖礦系統顯然就是這樣一個分布式麥克斯韋妖計算系統。每個礦工的礦機就是麥克斯韋妖，它們在為全網記賬的同時，通過計算在天文數字般的隨機數(二的上百次方)中找到那個正確解。雖然這種麥克斯韋妖的過程要耗散很多能量，但是計算出來的共識才能在全球支撐比特幣的市值(不像銀行只能相信一家中心化機構，全球共識很難算出來)」。
作者從量子力學的高度，重新詮釋「麥克斯韋妖」，提供了一種從量子科學到區塊鏈，再到「信用共識」財富之間的思路，甚至框架。按照這樣的思路和框架，自然會重新理解香農的信息熵概念，為什麼越是不確定的信號碼集含有更多的信息。解讀香農需要引入維納教授的看法，熵增原理，實際上就是能量信息序降低等級的過程。
人類渴望一個低熵世界。而迄今為止的人類經濟活動，一切技術進步，恰恰是不斷強化的增熵過程。這樣的狀況需要緩和和結束。量子時代，麥克斯韋妖元計算，區塊鏈是否是一種希望和可能性，需要更多的理論和實證支持，但是，區塊鏈如果具有「減熵」，而不是「增熵」的功能，那將是區塊鏈所包含的革命意義所在。
我2019年11月30號在華南理工大學就講過："量子時代是指量子科學和量子技術影響和改變了其他科學技術學科"。韓鋒後來說，他的"量子時代"的概念是受我啟發。其實，在區塊鏈和數字貨幣領域，韓鋒是少有的清華量子物理博士生背景，在量子科學專業中浸濡多年，這無疑有助於他將量子科學和數字經濟的結合和融合。韓鋒在本書中關於量子時代的特徵闡述：量子時代的基本特徵就是有了量子整體實在觀，相應的必需通過大數據描述這個世界，大數據同時層展了經濟 社會 中原來被原子世界忽略的所謂"看不見"的關系關聯、創意理念、社群願景、未來價值等，通過區塊鏈和加密確權等技術，變成未來量子時代的財富。因為量子技術和區塊鏈的發展，產權模糊的數字經濟1.0將急速升級為明確數據產權的數字經濟2.0，這是大勢所趨。應該說，不管是1.0還是2.0，主角都是大數據，這是量子整體實在觀的大數據描述，遠遠超越牛頓力學的小數據實在觀。韓鋒在後記中補充介紹了和撫州政府合作的信用預言機的情況，祝願他們在數字經濟2.0的實踐打開新的局面。
最後，在量子科學和量子技術的演變背後，依然是哲學問題，是所謂的「決定論」，還是「非決定論」。韓鋒認為：愛因斯坦和玻爾關於"上帝是否仍骰子"的爭論其實殊途同歸。愛因斯坦在1933年牛津大學的演講中明確的提出了量子存在的本質是"非定域性"，其實非定域存在的整體是"決定論"的，就像波函數作為量子的整體性描述是由薛定諤方程"決定的"（這一點和牛頓力學方程能決定原子運行軌道並無本質區別），但我們對波函數進行測量時，是定域的，得到的是大數據統計分布結果，這是隨機的，是"非決定論"的。
我本人想說的是：沒有人預測到在21世紀的第一個二十年，量子科學和技術的發展曲線，與區塊鏈和加密數字貨幣，DeFi曲線，呈現出交集的態勢。但是，這一切實實在在發生了，確實在改變人們傳統的財富觀念，改造財富結構，重塑財富形態。
如果說本書有哪些值得改進的方面，那就是有些章節敘述過於個人化，文字顯現繁雜。故作者在未來修訂中，要有意識的追求表達的簡潔和精練，寫作其實也是一種藝術。
C. EOS魔方到底啥意思
EOS，可以理解為Enterprise Operation System，即為商用分布式應用設計的一款區塊鏈操作系統。EOS是引入的一種新的區塊鏈架構，旨在實現分布式應用的性能擴展。注意，它並不是像比特幣和以太坊那樣的貨幣，而是基於EOS軟體項目之上發布的代幣，被稱為區塊鏈3.0。 EOS的主要特點如下：
1.EOS有點類似於微軟的windows平台，通過創建一個對開發者友好的區塊鏈底層平台，支持多個應用同時運行，為開發dAPP提供底層的模板。
2.EOS通過並行鏈和DPOS的方式解決了延遲和數據吞吐量的難題，EOS是每秒可以上千級別的處理量，而比特幣每秒7筆左右，以太坊是每秒30-40筆；
3.EOS是沒有手續費的，普通受眾群體更廣泛。EOS上開發dApp，需要用到的網路和計算資源是按照開發者擁有的EOS的比例分配的。當你擁有了EOS的話，就相當於擁有了計算機資源，隨著DAPP的開發，你可以將手裡的EOS租賃給別人使用，單從這一點來說EOS也具有廣泛的價值。簡單來說，就是你擁有了EOS，就相當於擁有了一套房租給別人收房租，或者說擁有了一塊地租給別人建房。
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E. 周報：以太坊2.0或更早來臨，美聯儲探討如何應對通貨膨脹
其他要聞：摩根史坦利提供比特幣基金，7千萬美元NFT神秘買家揭曉
以太坊礦工社區對減少區塊獎勵EIP1559升級的紛爭尚未平復，以太坊創始人Vitalik Buterin最近卻發了一封關於加快以太坊從工作量證明（PoW）到權益證明（PoS）的文件。如果過渡完成以太坊挖礦產業也會遭到重創。
V神此舉象徵意義可能大於實際意義。如果仔細看通知內容，他是想通過一個更簡單輕便的信標鏈版本來加快以太坊2.0升級，具體實施方面仍需要落實很多細節。但是從他發出通知的時間點可以看出，此文件可能是針對前些天礦工集體抗議的一個警告，想表達的意思是理論上我想快速升級去掉挖礦的PoW網路是可以實現的。
根據文件以太坊2.0升級的快速過渡的機制是將現有的以太坊PoW網路和以PoS為基礎的信標鏈進行快速融合。通過對Geth或者OpenEthereum等以太坊軟體的修改，將所有鏈上交易指向信標鏈，這樣一來交易將不需要礦工將數據打包進區塊，而是會通過權益質押節點來對相關講義進行驗證。
V神在文件里表示PoW以太坊客戶唯一要做的就是和一個可以信任的權益質押節點建立起交流渠道並改變分叉選擇規則。他還指出只要有一個或者很少數的PoW節點礦工參與到2.0升級中，這個快速過渡就有可能完成。
其實，V神無論是對2.0升級還是EIP1559升級的態度和大部分以太坊技術開發者是一樣的。他們認為升級可以幫助用戶解決因為PoW機制產生的鏈上交易手續費不穩定耗時等影響性能的問題。這個升級同時也會大量削減礦工的收入，因為新機制銷毀的代幣原本是給礦工區塊獎勵的一部分。所以，礦工和開發人員就形成了利益沖突。
雖然部分礦工反對升級，但是EIP1559經過決議將會包括在今年7月份的倫敦分叉當中。消息一出一些礦工又坐不住了，他們抱團形成了一個集體反對EIP1559的聯盟，試圖阻止甚至延後升級的發生。有8個以太坊礦池加入Flexpool一起反對此項升級，他們的算力加起來大概佔全網算力的30%。
其實也難怪一些礦池和礦工對EIP1559有著這么強烈的反對意見。仔細觀察一些激進的礦池除了以太坊PoW業務以外並沒有像魚池等大礦池將投資多元化，開發以太坊權益質押的相關服務。而且很多礦池已經將大量資金投入購買顯卡等以太坊挖礦的專業設備中。一旦網路分叉很多礦工將不得不轉入Ethash代幣，浪費了大量前期投入的資金。在對資金要求很高的挖礦行業，這樣的損失，尤其是對小礦工來說，是可想而知的。
以太坊的 歷史 高價更是刺激礦工想要保留更多的區塊獎勵獲得利潤。自DeFi火起來之後，以太坊上的交易大量增加，交易費也就水漲船高，這也導致一些礦工短期內大量買入更多的礦機，有一段時間以太坊挖礦比比特幣挖礦利潤還要高。但是一些業內人士也指出，在以太坊即將遷移至PoS的大背景下大量買入以太坊礦機並非明智之舉。
顯卡和多媒體咨詢公司 Jon Peddie Research 表示顯卡耗能很高，將高規格耗能高的GPU用於加密貨幣挖礦是一個非常 「愚蠢」 的選擇。
說實話在以太坊初創階段開發者就計劃將網路轉移到PoS，這也是為了以太坊可以有更好的性能做出的選擇，但是目前看來部分礦工社區和以太坊開發者之前的矛盾還丞待解決。
美國央媽放水計劃通過，專家商討應對通貨膨脹方案
上周美國參眾兩院通過1.9萬億美元的經濟刺激法案，這也是自新冠疫情以來美國第三次發錢。很多經濟學家開始擔心美聯儲將如何應對隨後潛在的通貨膨脹風險。美國國債近期收益率走高以及對美國經濟回暖的樂觀預期都加大了通貨膨脹貨幣超發的風險。
前美聯儲經濟學家Claudia Sahm向CoinDesk表示美國央行將在接下來兩年面臨 歷史 性的挑戰。美聯儲已經在一定程度上失去了市場對它的信任。美聯儲甚至會一些之前用過的貨幣政策，比如直接控制債券收益率曲線。
美聯儲還可能會收緊貨幣政策。隨著更多的人接種疫苗，更多的人會走出家門消費。過盛的需求可能會導致經濟過熱，那麼美聯儲便可以通過升高利率等方式增加借貸成本減少貨幣供給。另一個可能有效的方法是減少每月1200億美元債券回購的購買量，讓更少的現金流入到貨幣市場當中，減緩通貨膨脹帶來的沖擊。
但是Sahm表示目前還不必過於擔心通貨膨脹，美聯儲預測通貨膨脹的數字即使超過2%也不會沖破3%。遠遠不及上個世紀美國六七十年代面臨的雙位數膨脹。
那麼咱們說回加密貨幣，美國央行會不會將比特幣視為高風險泡沫資產進行打壓呢？專家認為這種可能性很小。雖然美國中長期債券收益率上升有經濟回暖甚至是過熱的風險，但是這個風險程度是溫和的。像股票市場，商業房地產以及數字資產這些資產類別至少在近期都不會受到美聯儲的打壓。
法幣通貨膨脹被很多業內人士認為是加密貨幣資產的利好消息，很多投資者會投資其他資產類別降低法幣資產敞口。
【摩根史坦利提供比特幣基金】
擁有4萬億財富資產管理規模的摩根史坦利財富管理分支將為高凈值投資者提供比特幣相關的投資。這些投資人將有機會接觸到三支基金，有兩個來自Digital Galaxy第三支是FS Investment和NYDIG聯合創立的基金。
摩根史坦利最近已經涉及多筆加密貨幣資產投資。該銀行已經成為近期狂買比特幣互聯網公司MicroStrategy的主要股東之一，近期參與了2000萬美元NYDIG的一輪融資。
【7千萬美元NFT神秘買家揭曉】
以6900萬美元在上周佳士得拍賣中擊敗孫晨宇的神秘買家接受了CoinDesk TV 的專訪。他便是匿名NFT基金Metapurse的創始人MetaKovan。
在采訪中MetaKovan表示買下Beeple NFT作品的目的是想讓這件NFT藝術品留在加密貨幣行業人士的手中。「這件藝術品是傳統世界和虛擬世界的橋梁，所以最好留在加密貨幣世界裡，」他解釋道。
【美國銀行報告稱DeFi比比特幣有「破壞力」】
美國銀行在最近的一份報告中表示枚比特幣的原因是因為它的價格會上漲而DeFi世界可能會充滿很多的機遇。報告還指出央行數字貨幣可能是加密貨幣的「剋星」。
該銀行表示以自動化做市商和其它區塊鏈交易平台為主的DeFi可能比比特幣對資本市場的「破壞力」更大，但是鑒於它350億美元的市值，DeFi還有很長的路要走。
F. 顯卡挖ETH同時雙挖SC 會影響挖ETH 的收益嗎
有影響，可以幫助節省資金並賺取更多收益。以太坊挖礦神器-ETH超級礦工軟體就是支持ETH同時ETC+SC雙挖的，它功能是將Claymore Miner開發商收取的費用，重定向返還到你的錢包，並以你的礦工名顯示在你的礦池，從而提升最高算力。
G. 顯卡挖ETH同時雙挖SC ，會影響挖ETH的收益嗎
有影響，可以幫助節省資金並賺取更多收益。以太坊挖礦神器-ETH超級礦工軟體就是支持ETH同時ETC+SC雙挖的，它功能是將Claymore Miner開發商收取的費用，重定向返還到你的錢包，並以你的礦工名顯示在你的礦池，從而提升最高算力。
H. 011：Ethash演算法|《ETH原理與智能合約開發》筆記
待字閨中開發了一門區塊鏈方面的課程：《深入淺出ETH原理與智能合約開發》，馬良老師講授。此文集記錄我的學習筆記。
課程共8節課。其中，前四課講ETH原理，後四課講智能合約。
第四課分為三部分：
這篇文章是第四課第一部分的學習筆記：Ethash演算法。
這節課介紹的是以太坊非常核心的挖礦演算法。
在介紹Ethash演算法之前，先講一些背景知識。其實區塊鏈技術主要是解決一個共識的問題，而共識是一個層次很豐富的概念，這里把范疇縮小，只討論區塊鏈中的共識。
什麼是共識？
在區塊鏈中，共識是指哪個節點有記賬權。網路中有多個節點，理論上都有記賬權，首先面臨的問題就是，到底誰來記帳。另一個問題，交易一定是有順序的，即誰在前，前在後。這樣可以解決雙花問題。區塊鏈中的共識機制就是解決這兩個問題，誰記帳和交易的順序。
什麼是工作量證明演算法
為了決定眾多節點中誰來記帳，可以有多種方案。其中，工作量證明就讓節點去算一個哈希值，滿足難度目標值的勝出。這個過程只能通過枚舉計算，誰算的快，誰獲勝的概率大。收益跟節點的工作量有關，這就是工作量證明演算法。
為什麼要引入工作量證明演算法？
Hash Cash 由Adam Back 在1997年發表，中本聰首次在比特幣中應用來解決共識問題。
它最初用來解決垃圾郵件問題。
其主要設計思想是通過暴力搜索，找到一種Block頭部組合（通過調整nonce）使得嵌套的SHA256單向散列值輸出小於一個特定的值（Target）。
這個演算法是計算密集型演算法，一開始從CPU挖礦，轉而為GPU，轉而為FPGA，轉而為ASIC，從而使得算力變得非常集中。
算力集中就會帶來一個問題，若有一個礦池的算力達到51%，則它就會有作惡的風險。這是比特幣等使用工作量證明演算法的系統的弊端。而以太坊則吸取了這個教訓，進行了一些改進，誕生了Ethash演算法。
Ethash演算法吸取了比特幣的教訓，專門設計了非常不利用計算的模型，它採用了I/O密集的模型，I/O慢，計算再快也沒用。這樣，對專用集成電路則不是那麼有效。
該演算法對GPU友好。一是考慮如果只支持CPU，擔心易被木馬攻擊；二是現在的顯存都很大。
輕型客戶端的演算法不適於挖礦，易於驗證；快速啟動
演算法中，主要依賴於Keccake256 。
數據源除了傳統的Block頭部，還引入了隨機數陣列DAG（有向非循環圖）（Vitalik提出）
種子值很小。根據種子值生成緩存值，緩存層的初始值為16M，每個世代增加128K。
在緩存層之下是礦工使用的數據值，數據層的初始值是1G，每個世代增加8M。整個數據層的大小是128Bytes的素數倍。
框架主要分為兩個部分，一是DAG的生成，二是用Hashimoto來計算最終的結果。
DAG分為三個層次，種子層，緩存層，數據層。三個層次是逐漸增大的。
種子層很小，依賴上個世代的種子層。
緩存層的第一個數據是根據種子層生成的，後面的根據前面的一個來生成，它是一個串列化的過程。其初始大小是16M，每個世代增加128K。每個元素64位元組。
數據層就是要用到的數據，其初始大小1G，現在約2個G，每個元素128位元組。數據層的元素依賴緩存層的256個元素。
整個流程是內存密集型。
首先是頭部信息和隨機數結合在一起，做一個Keccak運算，獲得初始的單向散列值Mix[0]，128位元組。然後，通過另外一個函數，映射到DAG上，獲取一個值，再與Mix[0]混合得到Mix[1]，如此循環64次，得到Mix[64]，128位元組。
接下來經過後處理過程，得到 mix final 值，32位元組。（這個值在前面兩個小節《 009：GHOST協議 》、《 010：搭建測試網路 》都出現過）
再經過計算，得出結果。把它和目標值相比較，小於則挖礦成功。
難度值大，目標值小，就越難（前面需要的 0 越多）。
這個過程也是挖礦難，驗證容易。
為防止礦機，mix function函數也有更新過。
難度公式見課件截圖。
根據上一個區塊的難度，來推算下一個。
從公式看出，難度由三部分組成，首先是上一區塊的難度，然後是線性部分，最後是非線性部分。
非線性部分也叫難度炸彈，在過了一個特定的時間節點後，難度是指數上升。如此設計，其背後的目的是，在以太坊的項目周期中，在大都會版本後的下一個版本中，要轉換共識，由POW變為POW、POS混合型的協議。基金會的意思可能是使得挖礦變得沒意思。
難度曲線圖顯示，2017年10月，難度有一個大的下降，獎勵也由5個變為3個。
本節主要介紹了Ethash演算法，不足之處，請批評指正。