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今天回到科普,继续从技术的角度,谈谈矿工和工作量证明。

三个概念

1.挖矿(英语:Mining):获取比特币方式。由于其工作原理和开采矿物很相似,因此得名。
2. 矿工:进行挖矿工作的比特币勘探者,就是矿工。

比特币矿工,通过解决工作量证明算法难题(Hash运算)来争夺创建新块的资格。

从而:

· 获取新的比特币
· 收取交易手续费。

同时,矿工们也管理了比特币网络:

· 确认交易
· 防止双重支付。 

【中本聪: 在没有中央权威存在的条件下,既鼓励矿工支援比特币网络,又让比特币的货币流通体系也有了最初的货币注入源头。】

同时,中本聪把——通过消耗CPU电力和时间,产生比特币的过程,比喻成金矿消耗资源,将黄金注入经济。 

矿工分两种:

独立矿工:矿工独立生成新的区块,来自区块奖励和交易费用收益全部归自己,承受更高的风险波动和更高的回报(回报周期长)

合伙矿工:矿工相互联合组成矿池,以发现更多的区块,根据贡献的hash算力共享收益,以更低的风险波动接受较小的回报(回报周期短)

3. PoW:(Proof of Work)工作量证明是指:根据矿工的工作量,对数字货币进行分配。

PoW,要求矿工进行一些耗时适当的复杂运算,并且答案能被服务方快速验算,以耗用时间、设备与能源做为担保成本,确保服务与资源是被真正的需求所使用。它是加密货币的主流共识机制之一。

矿机的性能越高,数量越多,工作量越大,得到的数字货币就会越多。

两个个问题

 1. 为什么需要矿工花费大量的时间、电力、设备、金钱来采矿?容易一点不行吗?

首先,这是创造激励的一部分。如果矿工们没有在挖矿矿过程中,投入任何资金,他们就没有动力收回这笔钱。换句话说,他们就没有动力去挖掘新的区块。迫使矿工使用大量的时间金钱,才能确保矿工在挖矿的游戏中,有了投入,期待回馈。

其次,消耗时间、电力、设备和金钱,也提高了门槛,过滤了不是真心想挖矿的人。确保了比特币网络全节点的稳定性。避免了——今天币跌,张三不开心,随随便便就关机不挖了。

最后,最重要的一点:使用哈希,付出这么高的代价,就是为了保证区块链的“不变性”。每个区块不仅包含当前事务,还包含对前一个区块的引用(哈希)。

比特币区块在确认六块之后,就无法篡改。如果有人想更改之前的数据,由于哈希函数的特性,它将使后面所有的哈希值都发生改变,因此会断开到下一个区块的链接,这一恶形马上就会被发现。

2. 比特币网络如何调节采矿难度?

通过降低目标哈希。

由于矿工需要找到比目标哈值小的哈希值。降低了目标哈希,会使得矿工需要猜测的正确值数量减少,猜对的可能性降低。
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