上篇文章中爽茴，我們解釋了比特幣的賬戶系統(tǒng)葬凳，今天來(lái)看看記賬權(quán)限的界定是如何完成的。
我們知道室奏，傳統(tǒng)世界中火焰，記賬權(quán)限是完全交由中央銀行去處理的，哪筆交易有效胧沫，哪筆交易無(wú)效昌简，都由它來(lái)界定。
但在比特幣的世界里绒怨，記賬是由很多平行節(jié)點(diǎn)來(lái)完成纯赎，這些節(jié)點(diǎn)之間并沒有權(quán)限的高低之分，也沒有信用一說南蹂，都是網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)個(gè)體犬金。
這種情況下，記賬這一行為就會(huì)帶來(lái)分歧六剥，網(wǎng)絡(luò)中這么多節(jié)點(diǎn)當(dāng)中由誰(shuí)負(fù)責(zé)下一個(gè)記賬呢佑附？誰(shuí)來(lái)界定有效與無(wú)效呢？
我們需要一種算法仗考，這種算法既保證了每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以參與音同，也可以隨時(shí)驗(yàn)證，同時(shí)毫無(wú)捷徑可走秃嗜。
于是出現(xiàn)了工作量證明 - Proof of Work算法权均，中本聰將其應(yīng)用到了比特幣當(dāng)中。
哈希-Hash
為了講解POW锅锨，我們要弄清楚哈希的概念叽赊。
Hash，一般翻譯做“散列”必搞，也有直接音譯為“哈媳刂福”的，就是把任意長(zhǎng)度的輸入通過散列算法變換成固定長(zhǎng)度的輸出恕洲，該輸出就是散列值塔橡。
這種轉(zhuǎn)換是一種壓縮映射梅割，也就是，散列值的空間通常遠(yuǎn)小于輸入的空間葛家，不同的輸入可能會(huì)散列成相同的輸出户辞，所以不可能從散列值來(lái)確定唯一的輸入值。簡(jiǎn)單的說就是一種將任意長(zhǎng)度的消息壓縮到某一固定長(zhǎng)度的消息摘要的函數(shù)癞谒。
哈希的性質(zhì)：
- 不同的輸入值底燎，會(huì)通過算法出現(xiàn)不同的輸出值。（有可能出現(xiàn)同樣的輸出值弹砚，稱之為碰撞）
- 無(wú)法根據(jù)輸出值推斷輸入值双仍。
我用“bitcoin”得出計(jì)算哈希值的話，我們就會(huì)看到：
假如我稍微變化“bitcoin”這段文字桌吃，比如后面加個(gè)“1”殊校，我們就會(huì)看到：
可以看到不管輸入什么值，最后的輸出值為衡長(zhǎng)的字符串读存。
大家可以在這個(gè)網(wǎng)站上試試哈希：http://www.kjson.com/encrypt/hash/?fm=map
工作量證明 - Proof of Work
一個(gè)區(qū)塊里有一些什么信息呢？假如當(dāng)前的區(qū)塊鏈高度為9999呕屎，現(xiàn)在需要計(jì)算第10000個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)让簿，那么第10000個(gè)區(qū)塊可能是這樣的：
當(dāng)前區(qū)塊高度：10000
前一區(qū)塊哈希：00001425cd88cbc87a6eee5ec70cfce3a8ab38fcabb92122a9
時(shí)間戳：2018-09-15 10:04:45
交易內(nèi)容：
A -> B 轉(zhuǎn)移 10 BTC
C -> D 轉(zhuǎn)移 20 BTC
Nonce：待計(jì)算
當(dāng)前區(qū)塊哈希：待計(jì)算
從區(qū)塊里我們可以看到：Nonce、當(dāng)前區(qū)塊哈希秀睛、時(shí)間戳是變動(dòng)信息尔当，而交易內(nèi)容與前一區(qū)塊哈希為固定信息。
當(dāng)前區(qū)塊哈希 = Hash(交易內(nèi)容 + 前一區(qū)塊哈希 + 當(dāng)前區(qū)塊高度 + 時(shí)間戳 + Nonce)蹂安；
挖礦難度 = 哈希的前4位數(shù)為0椭迎；
if ( 當(dāng)前區(qū)塊哈希 == 挖礦難度 )
{
Nonce 有效；
當(dāng)前區(qū)塊哈希 有效田盈；
}
它將 固定信息 - 交易內(nèi)容 + 前一區(qū)塊哈希 + 當(dāng)前區(qū)塊高度 與 變動(dòng)信息 - 時(shí)間戳（根據(jù)計(jì)算時(shí)間變更） + Nonce 作為整段內(nèi)容進(jìn)行哈希運(yùn)算畜号，得出當(dāng)前區(qū)塊哈希值 - CurrentHash，如果CurrentHash滿足挖礦難度允瞧，即前4位數(shù)為0简软，我們就判斷為有效的新區(qū)塊。
這一計(jì)算Nonce述暂、得出新區(qū)塊哈希的過程 - 我們稱之為挖礦痹升。
挖礦的過程實(shí)際上就是代入不同的Nonce值，從1開始代入畦韭，一直到得出滿足挖礦條件的Hash值為止疼蛾；
當(dāng)計(jì)算出滿足條件的Hash值后，該節(jié)點(diǎn)會(huì)向網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)廣播艺配，待其他節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證成功后察郁，他們會(huì)根據(jù)最新區(qū)塊繼續(xù)計(jì)算下一區(qū)塊衍慎。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)有效的新區(qū)塊時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)會(huì)做出選擇绳锅，到底承認(rèn) A區(qū)塊還是承認(rèn) B區(qū)塊西饵；區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，最終只承認(rèn)高度最高的一條鏈鳞芙，因此經(jīng)過幾輪計(jì)算后眷柔，一條鏈會(huì)被放棄，所有節(jié)點(diǎn)又重新回到一條主鏈上原朝。
- 既然是工作量證明驯嘱，是不是誰(shuí)算過的數(shù)值多，誰(shuí)就可以拿更多獎(jiǎng)勵(lì)喳坠？
- 不鞠评，獎(jiǎng)勵(lì)只與是否最后得出有效Nonce與區(qū)塊有關(guān)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)為此付出了多少勞動(dòng)與獎(jiǎng)勵(lì)無(wú)關(guān)壕鹉。
挖礦獎(jiǎng)勵(lì)
現(xiàn)在我們知道了剃幌，挖礦的行為本質(zhì)就是獲得記賬權(quán)，獲得記賬權(quán)后將交易寫入新區(qū)塊中晾浴，這些交易會(huì)率先獲得承認(rèn)负乡。
有人可能會(huì)好奇，挖礦獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)自哪里呢脊凰？
中本聰將該部分邏輯寫進(jìn)了區(qū)塊鏈底層代碼當(dāng)中抖棘，任何新出區(qū)塊的地址將獲得比特幣的獎(jiǎng)勵(lì)，這一獎(jiǎng)勵(lì)用于補(bǔ)償它在過程中消耗的硬件與電力資源狸涌。
- 銀行為了維持它的業(yè)務(wù)順利進(jìn)行切省，會(huì)從客戶身上收取手續(xù)費(fèi)。
- 比特幣節(jié)點(diǎn)為了鼓勵(lì)更多人參與到網(wǎng)絡(luò)同步與記賬帕胆，除了從客戶身上收取手續(xù)費(fèi)以外朝捆，還制定了出塊激勵(lì)。
良好的激勵(lì)機(jī)制導(dǎo)致了更多人加入到了比特幣的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中懒豹，參與了挖礦右蹦，加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性。
很多人呼吁：區(qū)塊鏈?zhǔn)菂^(qū)塊鏈歼捐，虛擬幣是虛擬幣何陆；區(qū)塊鏈應(yīng)當(dāng)脫離虛擬幣、脫離炒幣存在豹储，而真正將目光集中在解決問題上贷盲。
對(duì)于這種看法我只想說：Too young, Too naive。
這個(gè)問題的具體解釋放到后面。
還有一個(gè)經(jīng)常聽到的問題是：挖礦能不能掙錢巩剖，我能不能也挖礦铝穷？
相信你已經(jīng)明白了什么是挖礦，那么挖礦能不能掙錢呢佳魔？
在當(dāng)前的算力難度以及比特幣價(jià)格下曙聂，個(gè)人很難通過挖礦去獲利；從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來(lái)看鞠鲜，如果普通人也能在挖礦市場(chǎng)中獲利宁脊，那么參與者會(huì)越來(lái)越多，直到所有人都沒有短期利益為止贤姆。
所以我們能得到最后問題的答案：你也可以挖礦榆苞，但能不能獲利得認(rèn)真考究。
