以太坊目前采用的核心算法为权益证明（PoS）共识算法，此前长期使用工作量证明（PoW）算法，在完成合并升级后正式切换为全新共识机制。
在2022年9月15日以太坊完成标志性的合并升级之前，网络运行的是Ethash工作量证明算法，这是以太坊早期专属定制的PoW哈希算法，和比特币的SHA‑256算法存在明显区别。Ethash算法核心依靠内存哈希计算实现加密验证，对显卡显存要求较高，以此规避ASIC专用矿机的算力垄断问题，早期以太坊矿工主要通过GPU显卡挖矿获取区块奖励，依靠算力竞争争夺记账权，全网算力曾长期维持在数百TH/s级别，是加密货币领域规模最大的PoW网络之一，该算法持续支撑以太坊主网运行近7年时间，完成了早期网络的安全搭建与生态扩张。
以太坊合并升级彻底摒弃了EthashPoW算法，全面转向Casper权益证明PoS算法，这也是当下以太坊唯一运行的共识算法。Casper算法以质押以太坊原生代币ETH为核心，参与网络验证的节点需要质押32枚ETH成为验证者，不再依靠算力竞争，而是根据质押代币数量、在线时长、合规行为分配出块与验证奖励，违规节点还会面临代币罚没。这套算法采用链上随机抽签机制选择区块验证者，大幅降低能源消耗，数据显示切换PoS后以太坊能耗下降99.95%以上，同时优化了网络安全性，通过大量分散质押节点抵御51%算力攻击，让网络去中心化程度进一步提升。
除核心共识算法外，以太坊网络底层还配套多种辅助加密算法保障运行，区块交易签名使用secp256k1椭圆曲线算法，和比特币签名算法保持一致，保障用户钱包地址、私钥的加密安全；智能合约与数据哈希验证采用Keccak‑256哈希算法，区别于传统SHA‑256，是以太坊账户、交易、区块数据的核心加密标准，确保链上数据不可篡改、可溯源。这些加密算法与CasperPoS共识算法深度配合，共同构成以太坊完整的加密验证体系，支撑DeFi、NFT、公链应用等生态功能稳定运行。
以太坊从PoW到PoS的切换，本质是从算力消耗型算法转向权益质押型算法，Casper算法解决了传统PoW高能耗、算力集中、硬件门槛高等痛点，同时兼顾网络效率与安全性。当前以太坊每秒可处理交易数量虽未实现量级飞跃，但PoS算法大幅降低节点参与门槛，普通用户无需专业矿机，通过质押即可参与网络维护，进一步夯实以太坊公链龙头地位，其算法模式也成为后续多数公链PoS机制的重要参考范本。
