在区块链的世界里,以太坊经典(Ethereum Classic, ETC)作为一个坚持以太坊创始之初“代码即法律”和不可篡改性原则的公有链,其背后支撑整个网络运行和安全的机制,离不开“算例”这一核心概念,这里的“算例”,通常与“工作量证明”(Proof of Work, PoW)机制紧密相连,是理解以太坊经典如何实现去中心化、安全性和抗审查性的关键。

什么是以太坊经典算例?

“算例”并非一个官方术语,但在区块链挖矿的语境下,它通常指代矿工为了争夺记账权而需要反复计算解决的数学问题,在以太坊经典采用的工作量证明机制中,这个“算例”就是寻找一个符合特定条件的哈希值

矿工们需要做的是:

  1. 收集交易数据:将网络中待确认的交易打包成一个区块。
  2. 构建候选区块头:包含前一区块的哈希、当前区块的交易数据默克尔根、时间戳、难度目标等元数据。
  3. 选择随机数(Nonce):这是一个矿工可以不断尝试改变的值,是“计算”的核心变量。
  4. 执行哈希运算:将候选区块头与一个不断递增的随机数组合,然后通过SHA-3等加密哈希算法进行计算,得到一个哈希值。
  5. 检查难度目标:计算得到的哈希值必须小于或等于当前网络设定的难度目标值(通常是一个非常小的数字,以哈希值的前导零个数来衡量)。

这个寻找特定随机数,使得区块头哈希满足难度要求的过程,就是以太坊经典中最典型的“算例”,谁先找到符合条件的随机数,谁就获得了该区块的记账权,并获得相应的区块奖励和交易手续费。

以太坊经典算例的核心作用

以太坊经典的算例(PoW)不仅仅是为了产生新的区块,它承载了以下几个至关重要的作用:

  1. 去中心化共识:在没有中心化权威机构的情况下,通过算力竞争,让网络中的所有参与者对哪个区块是有效的达成一致,算力越高的矿工,找到“算例”的概率越大,但这并不意味着绝对垄断,因为任何拥有计算设备的个体都可以参与,从而保障了网络的去中心化特性。
  2. 网络安全保障:攻击者想要篡改以太坊经典上的历史数据(例如双花攻击),需要重新计算从该篡改点开始的所有后续区块,并且其算力必须超过当前网络的总算力(即51%攻击),高昂的计算成本使得这种攻击在经济上极不划算,从而保证了链上数据的不可篡改性和安全性,以太坊经典对“代码即法律”的坚守,使得这种安全性尤为重要。
  3. 发行与分配机制:通过算例(挖矿),新的ETC被创造出来并分配给矿工,这是一种去中心化的货币发行方式,矿工通过提供算力 securing the network 获得收益,也激励了更多人参与到网络维护中。
  4. 抗审查性:由于任何符合规则的算力贡献都可以参与记账,矿工无法轻易被阻止或筛选,这使得以太坊经典能够抵抗来自外部的审查压力,保障交易的自由执行。

以太坊经典算例的演变与现状

以太坊经典自2016年从以太坊分叉出来后,一直坚持使用工作量证明机制,与以太坊主网在“合并”(The Merge)后转向权益证明(PoS)不同,ETC社区认为PoW提供了更强的去中心化安全和抗审查能力。

其算例(哈希算法)也经历了演进:

  • 初期,以太坊经典与以太坊主网一样使用Ethash算法,这是一种内存哈希算法,旨在ASIC矿机的同时,也允许GPU矿工参与,在一定程度上促进挖矿的去中心化。
  • 随着专用ASIC矿机的发展,ETC也面临着算力集中化的挑战,为了应对潜在的51%攻击风险,并进一步提升网络安全性,以太坊经典社区在2022年通过了“ETC整合与改进提案”(ECIP-1099),决定升级哈希算法至etchash(Ethash和KawPoW的结合,并加入了抗ASIC特性)。
  • 2023年底,ETC进一步升级,采用了Astria算法,这是一种更现代、更高效且具有ASIC抵抗性的哈希算法,旨在确保以太坊经典算力生态的长期健康和去中心化。

这些算法的升级,本质上是为了不断优化“算例”的生成方式,使其更能抵抗专业化挖矿设备的冲击,维护以太坊经典“永不停止、永不篡改”的核心理念。

算例是ETC的灵魂

以太坊经典的算例,远不止一个简单的数学计算题,它是该区块链网络实现去中心化共识、保障安全、发行货币并抵抗审查的灵魂所在,从最初的Ethash到后来的etchash和Astria,ETC社区通过不断优化其算例生成机制,坚守着对区块链原始精神的追求。