比特幣是個大帳本蹈矮，也是個由多方參與者構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)砰逻。所以從賬本的角度來看，有交易雙方和記賬人這三個角色泛鸟；從網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的角度看蝠咆，有全節(jié)點(diǎn)、挖礦節(jié)點(diǎn)、SPV節(jié)點(diǎn)這幾種主要節(jié)點(diǎn)刚操。
其實(shí)這兩種描述都是對比特幣的參與者的描述闸翅，只是從不同的角度對參與者進(jìn)行了各有側(cè)重的描述。
這些參與者都各有各的任務(wù)菊霜，各有各的功能坚冀，我認(rèn)為其中最重要的角色/參與者就是礦工即記賬人。
一鉴逞，挖礦很重要记某！
全節(jié)點(diǎn)可以驗(yàn)證交易，但是挖礦節(jié)點(diǎn)才能確認(rèn)交易构捡，這意味著我轉(zhuǎn)給你一個比特幣這事雖然發(fā)生了液南，雖然我特愿意轉(zhuǎn)給你，雖然我轉(zhuǎn)給你的比特幣是沒被雙花過勾徽，雖然我也向你的地址轉(zhuǎn)賬了贺拣，但是最終你是否能收到這個比特幣卻要依賴于礦工是否把我發(fā)起的這筆交易打包進(jìn)區(qū)塊，并且對全網(wǎng)廣播捂蕴，只有被打包了并且不可更改的情況下這筆轉(zhuǎn)賬交易才算數(shù)譬涡，這就是驗(yàn)證和確認(rèn)的區(qū)別。只是“驗(yàn)證”還不夠啥辨，一定要“確認(rèn)”涡匀，本該是你的錢才能真的屬于你。
所以挖礦這事對于比特幣很重要溉知，它保證了比特幣系統(tǒng)的安全陨瘩，保證了比特幣賬本里的記錄真實(shí)有效，也參與維持了比特幣的價值级乍。
二舌劳，我為什么要干挖礦這個苦差事？
?挖礦很重要玫荣，但是礦工們憑什么要做這件事甚淡？總要有動力讓他去行動才行，這時候給礦工發(fā)放獎勵就必不可少了捅厂。沒錯贯卦，因?yàn)榭梢垣@得獎勵，所以有人愿意花錢費(fèi)力的來挖礦焙贷。
礦工的獎勵分兩個部分：挖礦得到的狗頭金（coinbase）和交易手續(xù)費(fèi)撵割。
挖礦獎勵除了能確保比特幣賬本的真實(shí)有效，同時還起到了比特幣的發(fā)行作用（就是指給礦工獎勵的coinbase）
比特幣的發(fā)行是每隔210000個塊即大約4年辙芍，系統(tǒng)會自動計(jì)算減半啡彬，這個減半的實(shí)現(xiàn)是有計(jì)算規(guī)則的羹与，節(jié)點(diǎn)按照目前的塊高度運(yùn)用特定的函數(shù)公式計(jì)算得出。
礦工交易手續(xù)費(fèi)是通過計(jì)算區(qū)塊內(nèi)所有交易的輸入庶灿、輸出差額得出的注簿。
所以礦工們會拼命的投入人力物力去競爭，去爭奪記賬權(quán)跳仿，爭奪獎勵诡渴，加入挖礦的人越多比特幣的系統(tǒng)就越安全，就越是被信任菲语，它的價值就越被認(rèn)同妄辩，然后又吸引更多的人來挖礦，這就是一個正循環(huán)山上。
三眼耀，憑什么這個家伙得到獎勵？---工作量證明（POW）
工作量證明佩憾，礦工們?yōu)榱藸帄Z獎勵哮伟，大家競爭去算一道題，這道題的算法是：把上個區(qū)塊頭加上一個變量值-NONCE混一塊做哈希運(yùn)算妄帘，它的目標(biāo)是要求得一個值楞黄，這個值要小于難度目標(biāo)值（難度目標(biāo)值是由節(jié)點(diǎn)按公式自動算出的）每個礦工算的這道題由于它們搜集的交易各不相同，所以做的題目內(nèi)容不同抡驼，但算題的難度和規(guī)則是一樣的鬼廓。
關(guān)于nonce不太容易理解，打個比方：礦工算的題就相當(dāng)于在給一個方程式求解致盟，沒有任何捷徑或模式讓礦工能快速找到答案碎税，只能是一個數(shù)一個數(shù)帶進(jìn)去解方程，就這個笨辦法馏锡。這個方法求解的時候難雷蹂，但是驗(yàn)算起來特別容易。
在這就有個疑問杯道，這個nonce 一定存在嗎匪煌？要是算遍了都沒找到這個值怎么辦呢？
難度目標(biāo)值蕉饼，是不斷調(diào)整的虐杯，調(diào)整的根據(jù)就是看最近這2016個區(qū)塊在這20160分鐘里出塊的速度和理想的出塊速度去對比玛歌，太快了就把難度目標(biāo)值調(diào)小了（即難度大增大）昧港，太慢了就把難度目標(biāo)值調(diào)大了（即難度降低），當(dāng)然如何調(diào)整也是有一個預(yù)定的規(guī)則支子，有相應(yīng)的函數(shù)创肥，節(jié)點(diǎn)會自己去計(jì)算。
難度目標(biāo)值存在的意義是為了維持比特幣平均每十分鐘出一個塊的速度，也就是在維持比特幣的發(fā)行速度叹侄。出的太快了就往慢調(diào)一下巩搏，出的太慢了就往快調(diào)一下。
在這里我不由的想一個問題趾代，為什么要定成10分鐘出一個塊呢贯底？三分鐘、兩分鐘撒强、甚至一分鐘不是更快嗎禽捆，更好嗎？
工作量證明能說明一件事飘哨，就是你最聰明你最快胚想，這個帳給你記，這個獎勵給你芽隆，此外還說明一件事浊服，說明你是個好人，你是個善意節(jié)點(diǎn)胚吁，因?yàn)楫?dāng)壞人的話這個工作量就是成本牙躺，而這個成本太高了，于是也擋住了想到系統(tǒng)里搗亂的壞家伙們腕扶，從這個角度來說也維護(hù)了比特幣系統(tǒng)的安全性述呐。
說到這就真的能明白挖礦起到的重要作用，它是比特幣系統(tǒng)的重要一環(huán)蕉毯，是一個重要的參與者乓搬。
四，假如我是一個礦工
礦工有兩種：獨(dú)立礦工和屬于礦池的礦工代虾。
獨(dú)立礦工就是直接與比特幣網(wǎng)絡(luò)連接的挖礦節(jié)點(diǎn)进肯，而另一類礦工不是直接與比特幣網(wǎng)絡(luò)相連，是一群礦工連著礦池棉磨，由礦池連接著比特幣網(wǎng)絡(luò)江掩。
目前比特幣的算力太強(qiáng)大了，單獨(dú)的礦工是難以挖到礦了乘瓤，要加入礦池环形，礦池會把這個活分任務(wù)量攤給礦工們一起計(jì)算，幾十臺幾百臺礦機(jī)肯定比一臺礦機(jī)算的快衙傀。
假如我是一個礦工來捋捋我是怎么干活的抬吟。
1.先以一筆我接收到的交易為線索來描述它被打包進(jìn)區(qū)塊的過程。
假如我是個礦工的的話统抬，我的節(jié)點(diǎn)會收到交易火本，然后驗(yàn)證交易危队，驗(yàn)證合格的交易會放入一個內(nèi)存池。接著我會構(gòu)建一個候選區(qū)塊钙畔，這個區(qū)塊有區(qū)塊頭和區(qū)塊身體茫陆，區(qū)塊頭包括版本號、父區(qū)塊（頭部）哈希擎析、MERKLE根簿盅、時間戳、難度目標(biāo)值揍魂、NONCE（Nonce值是由計(jì)算得出后填入的）挪鹏。如果我是全網(wǎng)最快一個算出這道題的，我把去塊頭所有信息填上愉烙，再把交易的輸入輸出這些具體信息打包進(jìn)區(qū)塊的身體（輸入中包括coinbase）讨盒，這樣一個區(qū)塊新鮮出爐，然后我向全世界的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)出這個區(qū)塊步责。其他節(jié)點(diǎn)接收到后驗(yàn)證我的這個區(qū)塊各個值是否正確返顺，里面的所有交易是否正確，一切無誤后把這個區(qū)塊加到它的鏈上并且把塊傳播到其他節(jié)點(diǎn)蔓肯。
2.?再以一個已經(jīng)打包好的區(qū)塊的角度看我的礦工節(jié)點(diǎn)是怎么干活的遂鹊。
假如上一個塊的高度是20000，我正在努力解答問題蔗包，想盡快獲得20001這個塊的打包記賬權(quán)秉扑，忽然我的網(wǎng)絡(luò)收到了叫20001的塊，我立刻停下解這道題的工作调限，一邊驗(yàn)證這個區(qū)塊舟陆，一邊構(gòu)造下一個區(qū)塊。我在內(nèi)存池里把屬于上一個區(qū)塊的交易揪出來耻矮，把剩下的不超過區(qū)塊SIZE的交易拿來重新構(gòu)建候選區(qū)塊秦躯，開始關(guān)于20002個區(qū)塊的解題比賽。
以上大概的描述了礦工是干什么的裆装，有什么作用踱承，它是怎樣工作的，也弄明白了POW的好與壞哨免。
五茎活，幾個思考題
在喬老師的《精通比特幣》關(guān)于這一章的學(xué)習(xí)中提到了幾個思考題：比特幣的挖礦到底在計(jì)算什么？數(shù)學(xué)模型是什么琢唾？這種計(jì)算是不是為了某些別的東西载荔，而比特幣只是個附屬商品？為什么我覺得比特幣更像商品慧耍，而這個商品的原料只是計(jì)算能力身辨？
我覺得比特幣的挖礦就是在用一個笨辦法找一個解丐谋，它運(yùn)用的數(shù)學(xué)方法書中描述這也是種哈希運(yùn)算芍碧。這種計(jì)算是為了讓比特幣網(wǎng)絡(luò)的參與者之一礦工來維持這個系統(tǒng)的安全煌珊，比特幣和這個系統(tǒng)渾然一體，究竟它是附屬還是最終目的呢泌豆？若說比特幣是目的定庵，那它更像是商品，算力是原料踪危，共識機(jī)制蔬浙，加密技術(shù)和分布式網(wǎng)絡(luò)只不過是生產(chǎn)比特幣并使其能夠有卓爾不群的優(yōu)良品質(zhì)的工藝而已，若說它是附屬贞远，那誰才是主角畴博，是底層的區(qū)塊鏈技術(shù)嗎？沒有比特幣的底層不就是一堆沒有生機(jī)無法活動起來的機(jī)器嗎蓝仲？你說呢俱病？
