2022年以太坊DAG演进,PoW谢幕与PoA启航的见证者
2022年,对于以太坊及其底层技术——特别是与挖矿紧密相关的DAG(有向无环图)数据结构而言,是极不平凡且具有里程碑意义的一年,这一年,以太坊社区历经了多年的筹备与期待,终于迈出了从工作量证明(PoW)向权益证明(PoS)过渡的关键一步,而DAG在这一历史性变革中,也完成了其角色的深刻转变。
DAG:以太坊PoW时代的基石

在2022年之前,以太坊的DAG是PoW共识机制下不可或缺的组成部分,在以太坊的挖矿过程中,矿工需要构建一个被称为“DAG”(也常被称为“DAG文件”或“缓存文件”)的大型数据结构,这个DAG是随着每个 epoch(每30,000个区块,约5天)的到来而动态生成的,并持续增长。
DAG的主要作用是为以太坊的Ethash挖矿算法提供计算数据,矿工在尝试找到一个满足难度要求的哈希值时,需要频繁地从DAG中读取数据,DAG的存在使得挖矿过程不仅依赖于计算哈希的能力,还需要足够的内存带宽,这在一定程度上提高了ASIC矿机的门槛(尽管未能完全阻止),并鼓励了GPU挖矿的普及。
对于普通参与者而言,DAG最直观的影响体现在其文件大小上,随着以太坊网络的运行和epoch的递增,DAG文件会不断增大,在2022年,DAG文件的大小已经达到了数GB级别,并且仍在持续增长,这意味着运行以太坊节点或参与挖矿的设备需要足够的存储空间和内存,对于矿工来说,及时更新DAG文件是保证挖矿效率的前提。

2022:Merge前的DAG与市场波动
进入2022年,以太坊社区的目光愈发聚焦在“The Merge”(合并)这一事件上,这标志着以太坊将从PoW转向PoS共识机制,在这样的背景下,DAG的存在似乎变得“倒计时”。
在Merge之前,以太坊的PoW链仍在正常运行,DAG也按照其既定规律每5天生成一个新的epoch,市场环境的变化也给PoW挖矿带来了挑战,随着加密货币市场的整体波动,以太坊的价格经历了起伏,这直接影响到了矿工的收益和挖矿热情,尽管如此,DAG作为PoW挖矿的核心数据,其生成和更新并未停止,支撑着整个PoW网络的运行。

在此期间,后Merge时代DAG的命运”也成为社区讨论的热点,一个普遍的共识是,一旦以太坊完成向PoS的过渡,基于PoW的DAG将不再需要生成,现有的DAG文件也将逐渐失去其作用,这对于依赖PoW挖矿的矿工群体而言,意味着一个时代的结束,他们不得不面临转型或退出。
The Merge:DAG角色的历史性转折
2022年9月15日(具体时间因网络情况略有差异),以太坊网络成功完成了“The Merge”,正式从PoW转向PoS共识机制,这一历史性的事件,也标志着DAG在以太坊主网上的核心使命宣告终结。
在PoS机制下,验证者通过质押ETH来参与网络共识和出块,不再需要执行PoW挖矿计算,生成DAG的机制被移除,对于运行以太坊全节点(无论是执行层还是共识层)DAG文件不再需要更新,其大小也将停留在Merge前的最后一个epoch。
这并不意味着DAG会立即消失,由于一些历史数据查询和旧节点兼容性的考虑,现有的DAG文件仍会保留在节点的数据目录中,但对于网络的日常运行和新产生的区块而言,DAG已不再扮演任何角色,它从一个“活跃的生产者”转变为一个“历史的见证者”。
2022年DAG的意义与启示
回顾2022年以太坊DAG的历程,我们可以看到:
- 技术演进的必然性:DAG在PoW时代发挥了重要作用,但随着以太坊向更节能、更安全、更去中心化的PoS演进,DAG的退出是技术发展的必然结果。
- 社区共识的力量:以太坊的成功过渡,体现了全球开发者、研究者和社区成员多年来的共同努力和坚定信念,他们共同推动着这一区块链项目的进化。
- 对矿工的影响:DAG的“终结”直接导致了以太坊PoW矿机的“退役”,也催生了一些分叉以太坊(如ETC等)继续使用PoW和DAG,体现了技术路线选择的多样性。
- 未来的展望:尽管DAG在以太坊主网上的角色已结束,但DAG作为一种数据结构,在其他领域仍有应用潜力,而对于以太坊本身,PoS时代开启后,网络将更加关注可扩展性(如分片)、隐私性等方面的进一步发展。
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