以太坊挖矿的原理是什么？

以太坊的共识机制是PoW（Proof of Work工作量证明机制），使用的算法是Ethash。 该算法是 Dagger-Hashimoto 算法的改进版本。 流程大致如下

1、对于每个区块，先计算一个种子（seed），它只与当前区块的信息相关； 然后根据种子生成一个32M的随机数据集（缓存）

2、基于Cache生成一个1GB的数据采集DAG（有向无环图），是一个完整的搜索空间。 挖矿过程是从DAG中随机选择元素（类似于比特币挖矿中寻找合适的Nonce），然后进行哈希运算cpu挖以太坊，可以快速从Cache中计算出DAG指定位置的元素，然后进行哈希验证

Cache和DAG需要定期更新，每1000个block更新一次，规定DAG的大小随时间线性增长，从1G开始，每年增长7G左右。

为了更好的理解这部分。我们可以简单的看一下go-ethereum的代码

1、调用miner.go中的New方法生成矿机。

使用区块链创建时的一些配置，consensus.Engine等参数先生成矿工，然后

让矿工注册一个cpu计算引擎，一起监控同步状态，通过update更新挖矿状态

更新方法中有一点需要注意：

可以看出，如果当时正在同步区块cpu挖以太坊，则需要暂停挖矿操作，直到同步操作完成（同步成功或失败）。 如果挖矿操作已经执行，则挖矿操作将继续启动。

2.在Register方法中调用worker的Agent接口中的Start方法，在agent.go中完成。 在agent.go中调用mine进行挖矿操作。

3、在sealer.go的矿机中进行挖矿，对比结果，判断是否挖矿成功。

通过256/difficulty生成一个目标值，用于后面和计算出的随机数进行比较。 如果计算出的随机数小于目标值，则挖矿成功。 通过当前位置的块号一起，生成一个完整的数据集。

具体过程如下：

1）通过数字number获取当时区块的epoch（每30000个区块为一个epoch，时间窗口为125小时，约5.2天），以地址的epoch为索引获取是否有是当时内存中的一个数据集

2）如果不是，首先检查内存中的total dataset是否大于dagsinmemory（默认为1），如果大于则需要删除最早的dataset

3）检查是否有预生成的数据集缓存在一起，数据存在于磁盘空间中。 如果有这个数据，并且和当前区块在同一个epoch，那么就用这个预先生成的数据集作为当前数据集。

4）如果以上不满足，从头生成数据集。 如果在这个过程中，发现原来的预生成数据集是空的，或者它的epoch和当前区块的epoch不一致，就需要使用新生成的数据集作为预生成数据集，赋值

5）生成数据集后，使用keccak512算法，通过数据集生成一个1GB的数据采集DAG

6）接下来就是使用hashimoto算法（基于Keccak256算法）连续循环计算出一个result值，然后与target进行比较，小于target则成功，否则继续

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