比特幣白皮書解讀-工作量證明(Proof-of-Work)

? 白皮書晦澀難懂,既然要學(xué)區(qū)塊鏈知識了别垮,索性就把它就把它弄透徹它便监,讓自己大腦清晰。遇到不懂區(qū)塊鏈的人碳想,能講的頭頭是道烧董,讓不懂的人,通過自己講解胧奔,能明白什么好似區(qū)塊鏈逊移,是干嘛的,瑜伽區(qū)塊鏈高手不至于一臉蒙龙填,也能跟上別人節(jié)奏胳泉。

? ? 繼續(xù)我們的白皮書解讀,看文章不是太長觅够,應(yīng)該容易懂胶背,心理有點竊喜。

原文:4. 工作量證明(Proof-of-Work) 為了在點對點的基礎(chǔ)上構(gòu)建一組分散化的時間戳服務(wù)器喘先,僅僅像報紙或世界性新聞網(wǎng)絡(luò)組一樣工作是不夠 的钳吟,我們還需要一個類似于亞當(dāng)?柏克(Adam Back)提出的哈希現(xiàn)金(Hashcash)[6] 窘拯。在進(jìn)行隨機(jī)散列 運算時红且,工作量證明機(jī)制引入了對某一個特定值的掃描工作,比方說 SHA-256 下涤姊,隨機(jī)散列值以一個或 多個 0 開始暇番。那么隨著 0 的數(shù)目的上升, 找到這個解所需要的工作量將呈指數(shù)增長,而對結(jié)果進(jìn)行檢驗則 僅需要一次隨機(jī)散列運算思喊。 我們在區(qū)塊中補(bǔ)增一個隨機(jī)數(shù)(Nonce)壁酬,這個隨機(jī)數(shù)要使得該給定區(qū)塊的隨機(jī)散列值出現(xiàn)了所需的那么多 個 0。我們通過反復(fù)嘗試來找到這個隨機(jī)數(shù)恨课,直到找到為止舆乔,這樣我們就構(gòu)建了一個工作量證明機(jī)制。只 要該 CPU 耗費的工作量能夠滿足該工作量證明機(jī)制剂公,那么除非重新完成相當(dāng)?shù)墓ぷ髁肯A搮^(qū)塊的信息就不 可更改。由于之后的區(qū)塊是鏈接在該區(qū)塊之后的纲辽,所以想要更改該區(qū)塊中的信息颜武,就還需要重新完成之后 所有區(qū)塊的全部工作量璃搜。?

圖片發(fā)自簡書App


證明機(jī)制的本質(zhì)則是一 CPU 一票×凵希“大多數(shù)”的決定表達(dá)為最長的鏈这吻,因為最長的鏈包含了最大的工作量。 如果大多數(shù)的 CPU 為誠實的節(jié)點控制因块,那么誠實的鏈條將以最快的速度延長橘原,并超越其他的競爭鏈條。如 果想要對業(yè)已出現(xiàn)的區(qū)塊進(jìn)行修改涡上,攻擊者必須重新完成該區(qū)塊的工作量外加該區(qū)塊之后所有區(qū)塊的工作 量趾断,并最終趕上和超越誠實節(jié)點的工作量。我們將在后文證明吩愧,設(shè)想一個較慢的攻擊者試圖趕上隨后的區(qū) 塊芋酌,那么其成功概率將呈指數(shù)化遞減。 另一個問題是雁佳,硬件的運算速度在高速增長脐帝,而節(jié)點參與網(wǎng)絡(luò)的程度則會有所起伏。為了解決這個問題糖权, 工作量證明的難度(the proof-of-work difficulty)將采用移動平均目標(biāo)的方法來確定堵腹,即令難度指向令每 小時生成區(qū)塊的速度為某一個預(yù)定的平均數(shù)。如果區(qū)塊生成的速度過快星澳,那么難度就會提高疚顷。

解讀:

先來理清一個感念,工作量證明什么意思禁偎,一個礦工成功后腿堤,他會把之前的大包好的的網(wǎng)絡(luò)是那個交易記錄到一頁賬本上,同步給其他人如暖。因為這個礦工能夠最先計算出超難數(shù)學(xué)題的正確答案笆檀,說明這個礦工付出了工作量,是一個有權(quán)利記賬的人盒至,因此其他人也會同意這一頁賬單酗洒。這種依靠工作量來證明記賬權(quán),大家來達(dá)成共識的機(jī)制叫做工作量證明枷遂,簡而言之結(jié)構(gòu)可以證明你付出了多少工作量樱衷,英文簡稱POW。

上一講登淘,我們了解了時間戳服務(wù)器的原理,但有的人還是會有疑問封字,因為沒有中心化機(jī)制監(jiān)管黔州,如果有人惡意更改時間耍鬓,同時修改比特幣源碼造跳過時間檢測機(jī)制怎么辦或者惡意構(gòu)造交易怎么半,這就是需要另一個機(jī)制來保證流妻,就是工作量證明牲蜀,說白了就是提升作惡的成本。因為工作量證明里面又個 詞哈希值绅这,哈希值算法的計算過程事不可逆轉(zhuǎn)的涣达,礦工們進(jìn)行哈希值計算,可以理解為 一個數(shù)學(xué)游戲证薇, 獲得正確答案度苔,就會獲得記賬權(quán),其他經(jīng)過驗證或浑度,就可以同意其記賬寇窑,打上時間戳,然后緊接著進(jìn)行下一輪算力競賽箩张。如果有人想把這個區(qū)塊的內(nèi)容修改甩骏,拿他就需要把這個區(qū)塊開始所有的區(qū)塊都重新計算一遍,把賬單同步給其他人先慷,而在其他進(jìn)行計算的同時饮笛,其他礦工已經(jīng)在原來的鏈上繼續(xù)進(jìn)行往前進(jìn)行記賬了,在比特幣網(wǎng)絡(luò)里大家認(rèn)為最長的鏈才是正確的鏈论熙,如果惡意串改需要在短時間內(nèi)趕上現(xiàn)有區(qū)塊的高度福青,讓自己的這個鏈條成為最長的鏈,讓其他礦工赴肚,認(rèn)為這個是真確區(qū)塊素跺。除非這個惡意篡改的人,擁有非常大的算力誉券,至少超過50%指厌,否則基本上沒有可能進(jìn)行這樣的篡改。

這里也要理解一個詞哈希值算法踊跟,哈希算法是一個哈希函數(shù)踩验,如果不知什么是哈希函數(shù),只要記住它是一個可以將任意長度的消息映射成一個固定的值商玫,無論輸入什么最后都成為一個固定的值箕憾,那么在區(qū)塊鏈中就是靠每秒的碰撞,解答比特幣的數(shù)學(xué)題拳昌,是一種偉大的密碼學(xué)數(shù)學(xué)算法袭异。

這塊內(nèi)容主要是圍繞著,工作量證明的炬藤,不可更改御铃,即使想做惡修改碴里,也是很難實現(xiàn)的,這也是中本聰?shù)母呙髦幧险妫忍貛艆^(qū)塊的公開透明咬腋,去中心化,不可更改的機(jī)制睡互,不受制約個體操控根竿。這塊解析就到此處。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末就珠,一起剝皮案震驚了整個濱河市寇壳,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌嗓违,老刑警劉巖九巡,帶你破解...
    沈念sama閱讀 217,185評論 6 503
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異蹂季,居然都是意外死亡冕广,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī),發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,652評論 3 393
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門偿洁,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來撒汉,“玉大人,你說我怎么就攤上這事涕滋〔欠” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 163,524評論 0 353
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵宾肺,是天一觀的道長溯饵。 經(jīng)常有香客問我,道長锨用,這世上最難降的妖魔是什么丰刊? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,339評論 1 293
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮增拥,結(jié)果婚禮上啄巧,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己掌栅,他們只是感情好秩仆,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 67,387評論 6 391
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著猾封,像睡著了一般澄耍。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 51,287評論 1 301
  • 那天齐莲,我揣著相機(jī)與錄音卿城,去河邊找鬼。 笑死铅搓,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的搀捷。 我是一名探鬼主播星掰,決...
    沈念sama閱讀 40,130評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼嫩舟!你這毒婦竟也來了氢烘?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 38,985評論 0 275
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤家厌,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎播玖,沒想到半個月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體饭于,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,420評論 1 313
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡蜀踏,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 37,617評論 3 334
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了掰吕。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片果覆。...
    茶點故事閱讀 39,779評論 1 348
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖殖熟,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出局待,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤菱属,帶...
    沈念sama閱讀 35,477評論 5 345
  • 正文 年R本政府宣布钳榨,位于F島的核電站,受9級特大地震影響纽门,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏薛耻。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,088評論 3 328
  • 文/蒙蒙 一膜毁、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望昭卓。 院中可真熱鬧,春花似錦瘟滨、人聲如沸候醒。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,716評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽倒淫。三九已至,卻和暖如春败玉,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間敌土,已是汗流浹背镜硕。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 32,857評論 1 269
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機(jī)就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留返干,地道東北人兴枯。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 47,876評論 2 370
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像矩欠,于是被迫代替她去往敵國和親财剖。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 44,700評論 2 354

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容