什么是 Ethash：以太坊 Ethash 挖矿算法核心概念
Ethash 是以太坊 1.0 使用的 PoW（工作量证明） 共识机制核心算法，由 Dagger-Hashimoto 进一步优化而来。它在设计上与比特币依赖算力的 SHA-256 截然不同，最大的亮点是“内存难解”：计算效率几乎与 CPU 主频脱钩，却与内存容量、带宽强相关。由于 ASIC 矿机 无法在内存资源上取得指数级优势，Ethash 长期被视为抗 ASIC、维持去中心化的关键武器。
算法流程拆解：种子 → Cache → DAG → 哈希混合
1. 种子 Seed（Seedhash）
每一个新的区块都会根据 区块头信息 与 区块高度 计算 32 字节的 seedhash：
seed = keccak256(block_header || nonce)该种子为后续 16 MB Cache 的唯一起源，确保不同高度的区块拥有完全不同的验证路径。
2. 16 MB Cache
节点首先利用种子生成长度 16 MB 的轻量级 Cache。其结构是一连串 64 字节条目（entry），并通过多轮 Keccak-512 哈希确保不可预测性。轻客户端只需存储 Cache，即可快速验证区块，摆脱了以往全网必须下载完整 1 GB DAG 的负担。
3. 1 GB+ DAG（Directed Acyclic Graph）
为矿工准备的全量搜索空间。DAG 的生成分三步：
- Cache 条目 → 伪随机选取 512 条索引；
- 通过
fnv混合函数与 Keccak-512 将 Cache 条目扩展为 64 字节数据片； - 叠加多次迭代（每纪元 30,000 个区块），最终形成接近 1 GB 的 DAG，并随时间线性膨胀。
DAG 存在的意义是：矿工必须占用大量内存才能真正开始算力竞赛；而验证者只需 Cache，即可按需计算出任意 DAG 位置，实现“存储与验证分离”。
4. 混合哈希（Mixhash）
挖矿本质是在 DAG 上做「反复随机采数据 → 混合 → 最终哈希」：
- 选起始索引：
hash_index = seed mod DAG_size - 顺序读取 DAG 64 字节片段（共 64 条），每轮
Fnv & Keccak混合； - 经过 64 轮混合后，产出 mixhash；
- 最终对 mixhash 额外做一次 Keccak-256 得到 目标哈希，判断是否符合难度。
整个流程既有 内存读取延迟，又蕴含密集哈希运算，确保家用显卡也能与大矿场一较高下。
内存难解：为什么 Ethash 抗 ASIC
比特币的 SHA-256 属于算力敏感型，主频越高胜率越高 → ASIC 迅速垄断。而 Ethash 反向设计：
- 关键数据 Cache/DAG 体积大 → 片上 SRAM 不够，必须靠 GDDR/HBM 内存；
- 带宽墙摆在那：8 × RTX 4090 算力可堆，但 24 GB×8 的显存带宽却无法线性提升；
- 少量 ASIC 即使改成强化内存控制器，生产成本也远超通用显卡，垄断效应被稀释。
因此“内存难解”成为 抗 ASIC 甚至 抗矿场规模化 的核心护城河。
DAG 膨胀与显存限制
每纪元（30,000 区块）DAG 约增 8 MB。以太坊 1.0 主网停更时（巴黎升级）DAG 将近 5 GB，直接把 4 GB 显存显卡踢出局。未来若 PoS 链继续支持 PoW 侧链，DAG 甚至可达 6 GB+，家用矿工需及时升级 8 GB 以上显存设备。
关键词提醒：显存、DAG 体量、内存带宽、难度调节。
对比：Ethash vs SHA-256
| 维度 | Ethash | SHA-256 |
|---|---|---|
| 核心瓶颈 | 显存带宽 | 算力主频 |
| 芯片依赖 | 通用 GPU | 专用 ASIC |
| DAG 体积 | 动态膨胀 | 无 |
| 功耗重心 | 内存 & 核心 | 纯算力 |
| 抗中心化 | 高 | 低 |
（⚠️ 文章不含表格，上述对比仅文字罗列）
FAQ：关于 Ethash 你想问的都在这
Q1：为什么 GPU 挖 ETH 收益写在第一天就接近拉开？
A：Ethash 随机读取 DAG，显存带宽成为天花板。同芯片型号、同显存规格基本决定算力，几乎没有“超线程”“超频”技巧可逆风翻盘。
Q2：合并（The Merge）后还能挖 ETH 吗？
A：主网已转 PoS，不再产生新 DAG；若你对PoW 链分叉（ETC、ETHW 等）感兴趣，则需持续更新显卡驱动与挖矿软件，同时关注 DAG 膨胀时间表。
Q3：家用电脑挂机一天能挖多少？
A：以 RTX 3060 为例：60 MH/s 算力 = 0.00015 ETH/天（按合并前数据），电费若高于 0.6 元/kWh，大概率倒挂。提前测算电费与币价才是王道。
Q4：未来是否会出现更强大的 Ethash ASIC？
A：理论上仍可能，但需同时解决「大容量高带宽内存」与「散热」，成本高昂。目前未见商业化成功案例。
Q5：Ethash 能否移植到移动设备？
A：DAG 大小限制及显存带宽门槛让手机 SoC 基本无缘；除非未来出现全新内存技术，否则只能做 远程轻钱包验证。
延伸话题：合并之后何去何从
虽然以太坊主网告别 PoW，但 Ethash 算法原理 仍被 Ethereum Classic、ETHPoW、Callisto 等项目沿用。对矿工而言，关注目标链的 DAG 更新周期、区块奖励、难度变更，才是切换收益的最优策略。与此同时，显卡残值与散热清洁亦成为第二战场。
结语：凭借 内存难解 与 显存带宽墙，Ethash 成功在 PoW 时代 建立了相对分散的矿工网络。它的技术遗产将在各种 PoW 侧链与学术研究里继续发光发热。