以太坊，和所有區塊鏈技術一樣，使用激勵驅動的安全模式。共識基於選擇具有最高總難度的區塊。礦工創造區塊，其他人檢測有效性。區塊只有在包含特定難度的工作量時才有效，還有其他合格性條件。請注意到以太坊Serenity裡程碑，可能就會被取代(參考權益證明模型)。
以太坊區塊鏈在很多方面與比特幣區塊鏈類似，但也有些不同。在區塊鏈架構方面，以太坊和比特幣之間最主要的的區別是，不像比特幣，以太坊區塊不僅包含交易列表也包含最近狀態(merkle patricia特裡結構的根散表編碼在狀態中更精確)除此之外，另外兩個值，區塊數和難度，也儲存在區塊中。
使用的工作量證明算法叫Ethash(Dagger-Hashimoto算法的改良版本)，包括找到算法的隨機數輸入以使結果低於特定的難度閾值。工作量證明算法的意義在於，要找到這樣一個隨機數，沒有比列舉可能性更好的策略，而解決方法的驗證瑣碎又廉價。由於輸出有均勻分布(是散表功能應用的結果)，我們可以保證，平均而言，需要找到這樣一個隨機數的時間取決於難度閾值。這使得只通過操縱難度來控制找到新區塊的時間成為可能。
正如協議中所描述的，難度動態調整的方式是每15秒整個網絡會產生一個區塊。我們說網絡用15秒區塊時間生產一個區塊鏈。這個 ;心跳 ;基本上主要強調系統狀態同步，保證不可能維持一個分叉(允許double spend)或被惡意分子重寫歷史，除非攻擊者有半數以上的網絡挖礦能力(即所謂的51%攻擊)。
任何參與到網絡的節點都可能是礦工，預期的挖礦收益和他們的(相對)挖礦能力或者說成正比，比如被網絡總散表率標準化的，每秒嘗試的隨機數數量。
Ethash工作量證明是內存難解的，這使它能抵抗ASIC。內存難解性由工作量證明算法實現，需要選擇依靠隨機數和區塊標題的固定資源的子集合。這個資源(幾十億字節大小的數據)叫做DAG。每3000個區塊的DAG完全不同，125小時的窗口叫做epoch(大約5.2天)，需要一點時間來生成。由於DAG只由區塊高度決定，它可以被事先生成，如果沒有被事先生成，客戶端需要等到進程最後來生產區塊。如果客戶端沒有預生成並提前緩存DAG，網絡可能會在每個epoch過渡經歷大規模區塊延遲。注意不必要生成DAG以驗證工作量證明，它可以在低CPU和小內存的狀態下被驗證。
在特殊情況下，從零開始創建節點的時候，只有在為現存epoch創建DAG的時候才會開始挖礦。
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