30、区块链技术：原理、攻击与共识算法解析

区块链技术：原理、攻击与共识算法解析

以太坊的Ethash算法

以太坊的Ethash算法是其挖矿机制的核心。该算法涉及多个关键元素，如sealhash、nonce、seed、Keccak512、mix、DAG、fnvHash、fnv和lookup等。具体流程如下：
1. 初始计算 ：使用Keccak512对seed进行哈希计算，得到初始的mix。
2. 数据采样与混合 ：通过fnv函数对两个输入进行异或操作，其定义为fnv(a, b) = a × 0x01000193b。该函数的输出用于通过lookup函数确定从数据集的哪部分获取数据。获取的页面被输入到fnvHash函数中，该函数与fnv函数类似，但操作对象为数组。经过64轮这样的采样和混合，每一轮的输出成为下一轮的mix。
3. 最终哈希计算 ：经过64轮混合后，将最终的128字节mix压缩为32字节的mixHash（在源代码中称为摘要）。然后将摘要与nonce、sealhash连接起来，使用Keccak256哈希函数进行哈希计算。
4. 难度验证 ：将哈希结果与难度目标进行比较。如果达到目标，则该区块挖矿成功；否则，增加nonce值并重新开始整个过程。

下面是Ethash算法的流程图：

graph TD;
    A[开始] --> B[计算初始mix];
    B --> C[循环64次];
    C --> D[fnv函数计算];
    D --