引言:从“硬盘挖矿”到“显卡挖矿”的以太坊变迁

以太坊作为全球第二大公链,其共识机制的演变始终是社区关注的焦点,在2022年“合并”(The Merge)之前,以太坊采用的是工作量证明(PoW)机制,矿工们主要依赖高性能显卡(GPU)进行挖矿,但早在2018年,以太坊曾短暂经历过一个“硬盘挖矿”的试验性阶段——通过算法“ProgPoW”试图让ASIC矿机和GPU矿工与普通用户用硬盘(HDD)参与挖矿成为可能,随着以太坊转向权益证明(PoS),这一话题逐渐沉寂,如今以太坊还能否用硬盘挖矿?这需要从技术原理、历史尝试和未来方向三个维度来解答。

硬盘挖矿的原理:为何硬盘曾是“挖矿新希望”?

硬盘挖矿的核心逻辑在于利用硬盘的顺序读写能力存储空间参与共识,而非像GPU那样依赖算力,其技术基础可追溯至2013年提出的“存储证明”(Proof of Storage,PoStorage)和2017年以太坊社区讨论的“空间证明”(Proof of Space,PoS)概念。

硬盘挖矿的流程大致如下:

  1. 数据预计算:矿工在硬盘中预先存储大量特定数据(如“耕作 plots”);
  2. 挑战响应:网络节点发起随机挑战,矿工需快速从硬盘中读取对应数据并提交证明;
  3. 验证与奖励:验证节点检查证明的有效性,若通过则给予矿工奖励。

这种机制的初衷是降低挖矿门槛,让普通用户利用闲置硬盘参与网络,避免GPU和ASIC矿机导致的中心化算力垄断,但在以太坊的PoW时代,由于挖矿核心依赖哈希计算(如Ethash算法),硬盘的随机读写速度远不如GPU,因此硬盘挖矿并未成为主流。

历史尝试:以太坊的“硬盘挖矿”实验与失败

尽管硬盘挖矿的理念 appealing,但在以太坊的发展中,它始终停留在“试验阶段”。

  1. ProgPoW算法的争议:2019年,以太坊社区曾投票通过“ProgPoW”算法升级,该算法旨在优化GPU挖矿效率,同时削弱ASIC矿机的优势,部分开发者提出,ProgPoW可以进一步调整,让硬盘存储也成为挖矿的辅助因素,但这一提议因技术复杂性和社区分歧未被采纳。

  2. Filecoin等“硬盘挖币”的崛起:与以太坊不同,Filecoin等新兴项目直接采用了存储证明 时空证明(Proof of Space-Time,PoST)机制,将硬盘存储作为核心资源,成功实现了硬盘挖矿的落地,这表明,硬盘挖矿并非技术不可行,而是需要与区块链的共识机制深度适配。

  3. 以太坊合并后的“硬盘挖矿”幻想破灭:2022年9月,以太坊完成合并,从PoW转向PoS,在PoS机制下,挖矿(更准确地说是“验证”)不再依赖算力或存储空间,而是验证者质押ETH获得参与出块的权利,硬盘的存储能力与验证资格完全无关,“硬盘挖以太坊”的说法彻底失去了技术基础。

当前以太坊PoS机制下,硬盘还有用吗?

在PoS时代,以太坊的验证节点需要满足硬件要求:稳定的网络连接、足够的内存(如32GB以上)和固态硬盘(SSD,用于快速同步链数据),普通用户的硬盘(无论是HDD还是SSD)仅能作为数据存储工具,用于同步以太坊全节点数据,但与挖矿(验证)无关

需要注意的是,同步以太坊全节点对硬盘的要求较高:

  • 空间需求:截至2024年,以太坊主网数据已超过1TB,且持续增长,普通用户的大容量HDD可满足存储需求;
  • 速度要求:SSD的随机读写速度更快,能显著提升节点同步效率,但并非强制条件。

同步全节点只能让用户成为“全节点运营商”,而非“验证者”,验证者需质押至少32个ETH,并通过官方客户端(如Lodestar、Prysm)运行验证软件,这与硬盘存储能力无关。

未来可能:硬盘挖矿会以太坊的“备选方案”吗?

尽管当前以太坊已与硬盘挖矿无关,但从长期来看,不排除两种可能性:

  1. 分片技术引入“存储验证”角色:以太坊未来的路线图中包含“分片扩容”,计划将网络分割成多个并行处理的“分片”,理论上,某些分片可能采用基于存储的共识机制,让硬盘参与数据可用性验证(如Data Availability Sampling),但这与传统的“挖矿”概念已有本质区别,更像是对网络存储能力的辅助。

  2. Layer2项目的“存储挖矿”探索:部分Layer2项目或侧链可能基于以太坊开发独立的存储共识机制,硬盘挖矿或将在这些生态中找到应用场景,一些去中心化存储项目(如Arweave、Crust)已与以太坊集成,用户可通过提供存储服务获得ETH奖励,但这属于“存储服务挖矿”,而非直接“挖以太坊”。

硬盘挖矿已成历史,普通用户应理性看待

综合来看,以太坊目前以及可预见的未来都无法通过硬盘直接挖矿,从PoW到PoS的机制变革,彻底改变了以太坊的资源依赖逻辑——从“算力/存储竞争”转向“质押权益竞争”,对于普通用户而言,与其期待硬盘挖矿的“回归”,不如关注PoS生态中的其他参与方式,如通过质押池(如Lido、Rocket Pool)质押ETH成为验证者,或在Layer2项目中提供存储/计算服务获取收益。