在加密货币的世界里，以太坊（ETH）挖矿曾经是许多技术爱好者和投资者眼中的“数字淘金热”，随着以太坊向权益证明（PoS）的全面转型，“挖矿”这个词的内涵已经发生了巨大变化，但围绕它的疑问依然存在，一个最基础也最核心的问题便是：ETH挖矿要联网吗？

这个问题的答案并非简单的“是”或“否”，它完全取决于您所指的“挖矿”是哪个阶段，以及您所处的具体操作环节，为了彻底弄明白,我们需要将整个过程拆解来看。

第一阶段：旧时代的“工作量证明”（PoW）挖矿——答案是：必须联网

在以太坊合并（The Merge）之前，网络采用的是工作量证明机制，所谓的“挖矿”，实际上是利用高性能计算机（GPU）来解决复杂的数学难题，从而“竞争”记账权并获得新发行的ETH作为奖励，这个过程,我们称之为PoW挖矿。

在这个时代，联网不仅是必须的，而且是全程且高频的,具体体现在以下几个方面：

  1. 接收任务（获取“区块头”）：您的矿机必须时刻连接到以太坊网络，才能从其他节点那里获取最新的“区块头”数据，这个数据就像是解谜的题目，没有它，您的GPU就算再强大,也无从下手。

  2. 提交答案（“打包”与“广播）：当您的矿机幸运地找到了正确的答案（即“哈希值”满足难度要求），它必须在第一时间将这个结果打包成一个新的区块，并广播给整个网络，如果网络延迟或断开，您可能就会与其他矿工同时找到答案，但只有最快广播出去的那个才能获得奖励，延迟一秒,可能就是几千美元的差距。

  3. 同步区块链数据：为了确保您计算的连续性和准确性，矿机需要与网络保持同步，实时更新最新的区块链状态,这确保了您不会在已经无效的旧数据上进行无效计算。

  4. 矿池通信：绝大多数矿工都会加入矿池，您的矿机需要持续与矿池的服务器通信，上报自己的算力进度，并接收矿池分配的任务,挖到矿后的奖励也需要通过联网来分发到您的钱包地址。

小结：在PoW时代，挖矿是一个高度依赖网络的、实时竞争的过程，没有稳定、高速的网络连接，挖矿根本无从谈起。

第二阶段：新时代的“权益证明”（PoS）质押——答案是：部分环节需要联网

2022年9月，以太坊完成了历史性的合并，从PoW转向了PoS机制，从此，“挖矿”这个说法逐渐被“验证”（Validating）或“质押”（Staking）所取代，这个过程不再需要消耗大量能源的GPU进行计算，而是要求验证者锁定（质押）一定数量的ETH（目前为32个）,来维护网络安全并获得奖励。

在PoS时代,联网的必要性又如何呢？

答案是：关键环节必须联网，但并非像PoW那样7x24小时不间断。

  1. 成为验证者（必须联网）：您需要通过一个客户端（如Lodestar, Prysm, Lodestar等）将自己的钱包地址和质押的ETH注册到以太坊网络上，这个注册过程本身就是一次网络交互,是成为验证者的前提。

  2. 履行验证职责（必须联网）：这是PoS验证者工作的核心,也是联网需求最集中的地方。

    • 获取提议任务：验证者需要从网络中获取“区块提议任务”,每个验证者都有机会被选中来创建下一个区块。
    • 创建和广播区块：当被选中时，验证者必须在线,能够迅速创建区块并广播出去。
    • 对其他区块进行投票：验证者需要持续监听网络上的新区块，并对它们的有效性进行投票（“ attestations”）,这是达成共识的关键步骤。

    这些核心职责要求验证者在每个 epoch（约6.4分钟）的关键时间点必须能够连接到网络，虽然不像PoW那样需要实时响应，但在被分配到任务的时段内，网络连接至关重要，如果错过,您将无法获得当期的奖励。

  3. 查看和管理质押（需要联网）：您需要联网才能通过区块链浏览器（如Etherscan）查看您的验证者状态、获得的奖励以及质押的详细信息，如果您需要进行提款等操作,也必须通过联网来完成。

小结：在PoS时代，验证者的工作不再是持续不断的计算，而是周期性的、基于时间的网络交互，虽然可以短暂离线，但在履行核心职责时，网络连接是获得奖励的必要条件。

一个特例：离线签名与硬件钱包

无论是PoW还是PoS，一个重要的概念是“签名”（Signing），无论是矿工打包的区块，还是验证者创建的区块，都需要用私钥进行签名,以证明其所有权和合法性。

私钥的存储和使用是安全的关键，为了安全，许多用户会将私钥存储在完全断网的硬件钱包（如Ledger, Trezor）中,这个过程是怎样的呢？

  1. 离线签名：您可以将待签名的交易数据（比如一个区块的原始数据）通过U盘等物理方式,从联网的电脑复制到离线的硬件钱包上。
  2. 硬件钱包签名：硬件钱包在本地完成签名,然后将已签名的交易数据再通过U盘复制回联网的电脑。
  3. 广播上链：联网的电脑将这个已签名的交易广播到以太坊网络上。

这种方式被称为“冷签名”（Cold Signing），它极大地提高了安全性，因为私钥从未暴露在联网的环境中，但请注意，签名这个动作本身可以离线，但最终的交易广播，依然是必须联网的。

回到最初的问题：“ETH挖矿要联网吗？”

  • 如果你指的是过去的PoW挖矿：答案是绝对的、全程的、不间断的联网,网络就是你的生命线。
  • 如果你指的是现在的PoS验证：答案是关键环节必须联网，虽然不需要7x24小时在线，但在每个epoch的指定时间点,稳定的网络连接是获取奖励的保障。
  • 如果你指的是最安全的私钥管理：答案可以是签名环节离线，但最终交易上链必须联网。