比特幣工作證明機制

『壹』 比特幣機制研究

現今世界的電子支付系統已經十分發達，我們平時的各種消費基本上在支付寶和微信上都可以輕松解決。但是無論是支付寶、微信，其實本質上都依賴於一個中心化的金融系統，即使在大多數情況這個系統運行得很好，但是由於信任模型的存在，還是會存在著仲裁糾紛，有仲裁糾紛就意味著不存在 不可撤銷的交易 ，這樣對於 不可撤銷的服務 來說，一定比例的欺詐是不可避免的。在比特幣出來之前，不存在一個 不引入中心化的可信任方 就能解決在通信通道上支付的方案。
比特幣的強大之處就在於：它是一個基於密碼學原理而不是依賴於中心化機構的電子支付系統，它能夠允許任何有交易意願的雙方能直接交易而不需要一個可信任的第三方。交易在數學計算上的不可撤銷將保護 提供不可撤銷服務 的商家不被欺詐，而用來保護買家的 程序化合約機制 也比較容易實現。

假設網路中有A, B ,C三個人。
A付給B 1比特幣 ，B付給C 2比特幣 ，C付給A 3比特幣 。
如下圖所示：

為了刺激比特幣系統中的用戶進行記賬，記賬是有獎勵的。獎勵來源主要有兩方面：

比特幣中每一筆交易都會有手續費，手續費會給記賬者

記賬會有打包區塊的獎勵，中本聰在08年設計的方案是： 每10分鍾打一個包，每打一個包獎勵50個比特幣，每4年單次打包的獎勵數減半，即4年後每打一個包獎勵25個比特幣，再過四年後就獎勵12.5個比特幣... 這樣我們其實可以算出比特幣的總量：

要說明打包的記錄以誰為準的問題，我們需要引入一個知名的 拜占庭將軍問題 （Byzantine failures）。拜占庭將軍問題是由萊斯利·蘭伯特提出的點對點通信中的基本問題。含義是在存在消息丟失的不可靠信道上試圖通過消息傳遞的方式達到一致性是不可能的。

假設有9個互相遠離的將軍包圍了拜占庭帝國，除非有5個及以上的將軍一起攻打，拜占庭帝國才能被打下來。而這9個將軍之間是互不信任的，他們並不知道這其中是否有叛徒，那麼如何通過遠距離協商來讓他們贏取戰斗呢？

口頭協議有3個默認規則：
1.每個信息都能夠被准確接收
2.接收者知道是誰發送給他的
3.誰沒有發送消息大家都知道
4.接受者不知道轉發信息的轉發者是誰
將軍們遵循口頭規則的話，那就是下面的場景：將軍1對其他8個將軍發送了信息，然後將軍2~9將消息進行轉達（廣播），每個將軍都是消息的接受者和轉發者，這樣一輪下來，總共就會有9×8=72次發送。這樣將軍就可以根據自己手中的信息，選擇多數人的投票結果行動即可，這個時候即便有間諜，因為少數服從多數的原則，只要大部分將軍同意攻打拜占庭，自己就去行動。
這個方案有很多缺點：
1.首先是發送量大，9個將軍之間要發送72次，隨著節點數的增加，工作量呈現幾何增長。
2.再者是無法找出誰是叛徒，因為是口頭協議，接受者不知道轉發信息的轉發者是誰，每個將軍手裡的數據僅僅只是一個數量的對比：

這里我們假設有3個叛徒，在一種最極端的情況下即叛徒轉發信息時總是篡改為「不進攻」，那麼我們最壞的結果就如上圖所示。將軍1根據手裡的信息可以推出要進攻的結論，卻無法獲知將軍裡面誰是叛徒。
這樣我們就有了方案二：書面協議。

書面協議即將軍在接受到信息後可以進行簽字，並且大家都能夠識別出這個簽字是否是本人，換種說法就是如果有人篡改簽字大家可以知道。書面協議相對比口頭協議就是增加了一個認證機制，所有的消息都有記錄。一旦發現有人所給出的信息不一致，就是追查間諜。
有了書面協議，那麼將軍1手裡的信息就是這樣的：

可以很明顯得看出，在最壞的一種情況——叛徒總是轉發「不進攻」的消息之下，將軍7、8、9是團隊里的叛徒。
這個方案解決了口頭協議里歷史信息不可追溯的問題，但是在發送量方面並沒有做到任何改進。

在我們的示例中，比特幣系統里的每個用戶發起了一筆交易，都會通過自己的私鑰進行簽名，用數學公式表示就是：

所以之前的區塊就變成了這樣：

這樣每一筆交易都由交易發起者通過私鑰進行數字簽名，由於私鑰是不公開的，所以交易信息也就無法被偽造了。

如書面協議末尾所說的那樣，書面協議未能解決信息交流過多的問題。當比特幣系統中存在上千萬節點的時候，如果要互相廣播驗證，請求響應的次數那將是一個非常龐大的數字，顯然勢必會造成網路擁堵、節點處理變慢。為了解決這個問題，中本聰乾脆讓整個10分鍾出一個區塊，這個區塊由誰來打包發出呢？這里就採用了工作量證明機制(PoW)。工作量證明，說白了就是解一個數學題，誰先解出來數學題，誰就能有打包區塊的權力。換在拜占庭將軍的例子中就是，誰先做出數學題，誰就成為將軍們裡面的總司令，其他將軍聽從他發號的命令。

首先，礦工會將區塊頭所佔用的128位元組的字元串進行兩次sha256求值，即：

這樣求得一個值Hash，將其與目標值相比對，如果符合條件，則視為工作量證明成功。
工作量證明成功的條件寫在了區塊鏈頭部的 難度數 欄位，它要求了最後進行兩次sha256運算的Hash值必須小於定下的目標值；如果不是的話，那就改變區塊頭的 隨機數 （nonce），通過一次次地重復計算檢驗，直到符合條件為止。

此外， 比特幣有自己的一套難度控制系統，使得比特幣系統要在全網不同的算力條件下，都保持10分鍾生成一個區塊的速率。這也就意味著：難度值必須根據全網算力的變化進行調整。難度調整的策略是由最新2016個區塊的花費時長與期望時長（期望時長為20160分鍾即兩周，是按每10分鍾一個區塊的產生速率計算出的總時長）比較得出的，根據實際時長與期望時長的比值，進行相應調整（或變難或變易）。也就是說，如果區塊產生的速率比10分鍾快則增加難度，比10分鍾慢則降低難度。

PoW其實在比特幣中是做了以下的三件事情。

這樣可以防止一台高性能機器同時跑上萬個節點，因為每完成一個工作都要有足夠的算力。

有經濟獎勵就會加速整個系統的去中心化，也鼓勵大家不要去作惡，要積極地按照協議本來的執行方式去執行。(所以說，無幣區塊鏈其實是不可行的，無幣區塊鏈一定導致中心化。)

也就是說，每個節點都不能以自身硬體條件去控制出快速度。現在的比特幣上平均10分鍾出一個塊，性能再好的機器也無法打破這個規則，這就能夠保證 區塊鏈是可以收斂到共同的主鏈上的 ，也就是我們所說的共識。

綜上，共識只是PoW三個作用中的一點，事實上PoW設計的作用有點至少有這么三種。

默克爾樹的概念其實很簡單，如圖所示

這樣，我們區塊的結構就大致完整了，這里分成了區塊頭和區塊體兩部分。

區塊鏈的每個節點，都保存著區塊鏈從創世到現在的每一區塊，即每一筆交易都被保存在節點上，現在已經有幾百個GB了。
每當比特幣系統中有一筆新的交易生成，就會將新交易廣播到所有的節點。每個節點都把新交易收集起來，並生成對應的默克爾根，拼接完區塊頭後，就開始調整區塊頭里的隨機數值，然後就開始算數學題

將算出的result和網路中的目標值進行比對，如果是結果是小於的話，就全網廣播答案。其他礦工收到了這個信息後，就會立馬放下手裡的運算，開始下一個區塊的計算。
舉個例子，當前A節點在挖38936個區塊，A挖礦節點一旦完成計算，立刻將這個區塊發給它的所有相鄰節點。這些節點在接收並驗證這個新區塊後，也會繼續傳播此區塊。當這個新區塊在網路中擴散時，每個節點都會將它作為第38936個區塊(前一個區塊為38935)加到自身節點的區塊鏈副本中。當挖礦節點收到並驗證了這個新區塊後，它們會放棄之前對構建這個相同高度區塊的計算，並立即開始計算區塊鏈中下一個區塊的工作。
整個流程就像下一張圖所展示的這樣：

簡單來說，雙花問題是一筆錢重復花了兩次。具體來講，雙花問題可分為兩種情況：
1.同一筆錢被多次使用；
2.一筆錢只被使用過一次，但是通過黑客攻擊或造假等方式，將這筆錢復制了一份，再次使用。
在我們生活的數字系統中，由於數據的可復制性，使得系統可能存在同一筆數字資產因不當操作被重復使用的情況，為了解決雙花問題，日常生活中是依賴於第三方的信任機構的。這類機構對數據進行中心化管理，並通過實時修改賬戶余額的方法來防止雙重支付的出現。而作為去中心化的點對點價值傳輸系統，比特幣通過UTXO、時間戳等技術的整合來解決雙花問題。

UTXO的英文全稱是 unspent transaction outputs ，意為 未使用的交易輸出 。UTXO是一種有別於傳統記賬方式的新的記賬模型。
銀行里傳統的記賬方式是基於賬戶的，主要是記錄某個用戶的賬戶余額。而UTXO的交易方式，是基於交易本身的，甚至沒有賬戶的概念。在UTXO的記賬機制里，除了貨幣發行外，所有的資金來源都必須來自於前面某一個或幾個交易。任何一筆的交易總量必須等於交易輸出總量。UTXO的記賬機制使得比特幣網路中的每一筆轉賬，都能夠追溯到它前面一筆交易。
比特幣的挖礦節點獲得新區塊的挖礦獎勵，比如 12.5 個比特幣，這時，它的錢包地址得到的就是一個 UTXO，即這個新區塊的幣基交易（也稱創幣交易）的輸出。幣基交易是一個特殊的交易，它沒有輸入，只有輸出。
當甲要把一筆比特幣轉給乙時，這個過程是把甲的錢包地址中之前的一個 UTXO，用私鑰進行簽名，發送到乙的地址。這個過程是一個新的交易，而乙得到的是一個新的 UTXO。
這就是為什麼有人說在這個世界上根本沒有比特幣，只有 UTXO，你的地址中的比特幣是指沒花掉的交易輸出。
以Alice向Bob進行轉賬的過程舉例的話：

UTXO 與我們熟悉的賬戶概念的差別很大。我們日常接觸最多的是賬戶，比如，我在銀行開設一個賬戶，賬戶里的余額就是我的錢。
但在比特幣網路中沒有賬戶的概念，你可以有多個錢包地址，每個錢包地址中都有著多個 UTXO，你的錢是所有這些地址中的 UTXO 加起來的總和。
中本聰發明比特幣的目標是創建一個點對點的電子現金，UTXO 的設計正可以看成是借鑒了現金的思路：我們可能在這個口袋裡裝點現金，在那個櫃子角落裡放點現金，在這種情況下不存在一個賬戶，你放在各處的現金加起來就是你所有的錢。
採用 UTXO 設計還有一個技術上的理由，這種特別的數據結構可以讓雙重花費更容易驗證。對比一下：

『貳』 比特幣演算法原理

比特幣演算法主要有兩種，分別是橢圓曲線數字簽名演算法和SHA256哈希演算法。

橢圓曲線數字簽名演算法主要運用在比特幣公鑰和私鑰的生成過程中，該演算法是構成比特幣系統的基石。SHA-256哈希演算法主要是運用在比特幣的工作量證明機制中。

比特幣產生的原理是經過復雜的運演算法產生的特解，挖礦就是尋找特解的過程。不過比特幣的總數量只有2100萬個，而且隨著比特幣不斷被挖掘，越往後產生比特幣的難度會增加，可能獲得比特幣的成本要比比特幣本身的價格高。

比特幣的區塊由區塊頭及該區塊所包含的交易列表組成，區塊頭的大小為80位元組，由4位元組的版本號、32位元組的上一個區塊的散列值、32位元組的 Merkle Root Hash、4位元組的時間戳（當前時間）、4位元組的當前難度值、4位元組的隨機數組成。擁有80位元組固定長度的區塊頭，就是用於比特幣工作量證明的輸入字元串。不停的變更區塊頭中的隨機數即 nonce 的數值，並對每次變更後的的區塊頭做雙重 SHA256運算，將結果值與當前網路的目標值做對比，如果小於目標值，則解題成功，工作量證明完成。

比特幣的本質其實是一堆復雜演算法所生成的一組方程組的特解（該解具有唯一性）。比特幣是世界上第一種分布式的虛擬貨幣，其沒有特定的發行中心，比特幣的網路由所有用戶構成，因為沒有中心的存在能夠保證了數據的安全性。

『叄』 區塊鏈中的工作量證明機制（POW）是什麼

比特幣挖礦採用工作量證明機制，是什麼意思呢？
工作量證明（Proof of Work,簡稱POW）是共識機制的一種，可簡單理解為一份證明，證明你做過一定量的工作，即我通過查看工作結果就能知道你完成了指定量的工作。
比特幣挖礦採用的就是工作量證明機制，比特幣網路通過調節計算難度，保證每次競爭記賬都需要全網礦工計算約10分鍾，才能算出一個滿足條件的結果。該結果即「區塊頭」里包含的隨機數。
工作量證明是指，如果礦工找到了一個滿足條件的結果，我們便可以認為全網礦工完成了指定難度系數的工作量。獲得記賬權的幾率取決於礦工工作量佔比全網的比例，如果佔比30%，那麼獲得記賬權的幾率也是30%。所以提高工作量佔比才能提高競爭力，才能獲得更多新誕生的比特幣！

『肆』 挖礦掙錢是什麼原理

挖礦就是那個維特幣唄，比特幣礦場，然後呢，他有特定的程序，需要大量的結算。需要耗電然後呢挖礦就是那個維特幣唄，比特幣礦場，然後呢，他有特定的程序，需要大量的結算，需要耗電，然後呢，每天他一個機器能夠生成幾個比特幣

『伍』 比特幣的挖礦到底挖的是什麼

比特幣最吸引人的是挖礦。為什麼采礦如此迷人？因為挖礦可以得到比特幣。在寫這篇文章的時候，比特幣的價格是3900美元。如果能挖到一個區塊，可以獲得48750美元的開採收入和大約6000美元的交易費收入。這難道不令人著迷嗎？

那麼到底什麼是采礦呢？礦工如何通過挖礦獲得比特幣？這需要從比特幣區塊鏈系統採用的PoW(工作量證明)共識機制說起。

有一個村子，很多事情需要一起決定。比如有一天村長需要所有村民一起決定今天中午在村食堂包餃子還是卷面條。通常我們能想到的方式是投票——每個村民一票，少數服從多數。但是有些村民不願意在食堂吃飯，可能會把自己的票讓給別人，可能會導致不公平。大豎悔畢部分在食堂吃飯的人，可能都實現不了自己的願望。

於是村長換了一種方式。10點50分，他用喊話器向全體村民廣播：「中午我們在食堂選做餃子還是面條。想去食堂吃飯的，就推食堂門口的巨石。11點整，石頭會推到大門東邊，他們中午吃餃子；推余芹到大門西邊，中午吃面。」

於是想在食堂吃飯的人跑去推石頭。貢獻多的人最後實現了願望，貢獻少的人心甘情願，因為村裡一直就是這樣的規矩。

這個故事講述了一種在民眾中達成共識的方式，我們可以稱之為「工作量證明機制」。用努力的多少來證明自己的選擇意願。

在本系列的第一篇文章中，我們討論了可以保持每個人的賬簿一致的區塊鏈系統。這種保持所有節點數據一致的機制稱為共識機制。不同的共識演算法可以達到不同性能的共識效果，最終目的是保持數據一致。

注意第一個，在任何塊中，第一個都沒有轉出地址，也就是所謂的CoinBase (mining transaction)。沒有人付給礦工這些錢，但是礦工只是寫著他們得到了12.5個比特幣。所有節點都同意礦工這樣寫，所以礦工獲得采礦收入。

不同礦工填塊的時候，數據肯定是不一樣的，因為每個礦工的第一條規則肯定是不一樣的，礦工只會把開采所得轉到自己的地址。所以礦工邁克爾的CoinBase是「邁克爾獲得了12.5個比特幣」，礦工南希的CoinBase是「南希獲得了12.5個比特幣」。

每個礦工都填好了自己收集的交易和應該得到的收入。那麼，誰的記錄會得到大家的認可呢？比特幣使用工作量證明機制，讓礦工相互競爭來解決一個數學問題。誰先解決，誰就得到大家的認可。就像開篇故事中講述的那個村莊一樣，每個礦工都在用力推著巨石。一旦石頭壓住了他的賬戶頁面，他喊道：「我的工作量證明是成功的。快來看！」所有的礦工都來了，抄下那一頁賬目，貼在賬本後面，然後開始新的記賬流程。周而復始，生生不息，賬本一頁頁的增加，賬本越來越厚。

當中本聰決定採用工作量認證機制時，出發點是為了避免系統受到攻擊。「中本聰」認為，如果攻擊者想通過搞亂賬本來攻擊，他需要足夠的計算能力。換句話說，他比大多數推石頭的人都厲害。這樣他要付出巨大的成本，但回報不足以抵消成本，所以攻擊者沒有經濟動機去攻擊比特幣系統。

但是，現在由於比特幣的價格越來越高，推石頭的人已經不滿足於自己去推了，而是把家裡的大騾子大馬都派上去幹活了。在「中本聰」最初的設計里，一個CPU一票，用算力來決定哪個礦工記的賬成為最終的賬目。隨著比特幣價格的增高，開始出現了GPU挖礦，後來人們又不滿足於GPU的速度，開始製造專用晶元挖礦。專用晶元在計算比特幣問題的能力上是普通CPU的數萬倍，因此現在比特幣已經不是「一個CPU一票」了，這也背離了當初「中本聰」的設計，比特幣網路已經基本上被幾大礦池所壟斷，背離了去中心化貨幣這一初衷。

雷鋒網特約稿件，未經授權禁止轉載。詳情見轉載須知。

相關問答：顯卡挖礦是什麼意思？為什麼顯卡價格和挖礦有關？

作為一個曾經「夢想一夜暴富，最後血本無歸」的「老礦工」，來回答這個問題，本文盡量用通俗的語言來描述一下挖礦、顯卡挖礦和顯卡價格的一些相關問題。

「挖礦」是什麼意思？

簡單來講，挖礦就是產生數字貨幣的意思，數字貨幣有很多種，包括我們聽到過比特幣、萊特幣、以太坊、幣安幣、狗狗幣等。

這里，我們以比特幣為例，來大致了解一下，比特幣就是一種P2P形式的數字貨幣，P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。所以，比特幣其總數量有限，該貨幣系統曾在4年內只有不超過1050萬個，之後的總數量將被永久限制在2100萬個。

但是，與大多數貨幣不前手同，比特幣不依靠特定貨幣機構發行，它依據特定演算法，通過大量的計算機數據計算而產生，每隔一定時間就會通過「挖礦」產生一部分比特幣。

「顯卡挖礦」是什麼意思？

我們知道了「挖礦」的含義，簡單地說，不就是讓電腦進行大量計算嗎？這不正是電腦的長處嗎？

那麼，為什麼「挖礦」總要拿顯卡去挖，更為厲害的CPU，它不能挖嗎？畢竟，顯卡一般都是用來打游戲的，怎麼會和數字貨幣扯上關系呢？

這里就要提到一個詞語：算力。

我們要知道，挖礦最重要的就是電腦硬體的算力大小，相較於CPU的復雜運算，顯卡進行的則是通用計算，往往都會堆疊上千甚至幾千個流處理器。然而正好，挖礦只需要通用計算就能搞定，復雜運算卻完全利用不上，所以，顯卡的另外一個用武之地就是挖礦！

相當於什麼意思呢？舉個例子簡單的例子：我們需要在大量的白紙上面寫上一個數字1，我們安排10個老師和1000個小學生來做這件事，在相同時間內，這1000個小學生的完成量肯定要比10個老師完成的更多，雖然老師能力更強，但是在處理這種簡單事情上，架不住小學生人多啊。

其實，早期的「挖礦」，確實是用CPU來進行的，後來，由於挖礦的難度越來越大，CPU的通用計算你能力已經並無法滿足挖礦的需求了，所以就用到顯卡來挖礦。反而，對於我們平時注重的電腦性能提升的重點硬體CPU和內存要求並不高，有的時候僅僅需要能夠保證運行操系統和相關軟體就行。我當初自己配置的小型礦機，使用的CPU和CPU散熱都是二手貨，內存僅為4GB，使用的硬碟僅為60G，然而搭配的確是6塊顯卡和可以插6塊顯卡的主板。

為什麼顯卡價格和挖礦有關？

關於顯卡的價格與挖礦的關系，一般可以從新顯卡和二手顯卡市場的價格來分別說一下。

第一，新顯卡方面。

其實，新顯卡的價格上漲，主要是在前兩年，最近顯卡價格正在逐漸回落。而當初，顯卡價格上漲跟當時比特幣的市場行情有很大關系。當時的比特幣價格可謂是達到了瘋狂狀態，所以催生了大量的專業「礦工」和「挖礦公司」，當然，也包括大量的像我一樣的「挖礦散戶」。

當時，有媒體報道，有部分地區的網吧竟然關門歇業，戰而進行專業挖礦，其火熱程度可想而知。

後來，由於數字貨幣價格回落，並且相關監管部門對數字貨幣及挖礦項目的規范化管理，行業正逐步回歸理性和正規，加上挖礦行業與環境保護相悖，所以大量的礦工轉行、礦機關閉，同時，相關企業也研發出了專用的挖礦機器，造成顯卡需求持續下降，顯卡價格隨之下降。

大量的市場需求，導致顯卡的價格一漲再漲；市場需求降低，顯卡價格也逐步回落，這與市場的供需關系和價格浮動是相匹配的。

第二，二手顯卡方面。

挖礦用的顯卡，我們俗稱礦卡。隨著礦機對顯卡的大量需求，二手顯卡也被很多礦工所青睞；但又隨著大量礦機關閉，大量礦卡肯定流入二手市場，而很多良心人士，是不建議普通用戶購買二手礦卡的。所以，顯卡二手市場的的價格也就隨著挖礦行業的行情變化而變化。

舉個真實的例子，AMD曾推出了一款顯卡叫Radeon Ⅶ，於2019年2月發布，7月份停產，發布時價格僅為5000多。但是，在停產一年半過後，其二手價格竟高達8000元左右，而這僅僅是由於這塊顯卡各方面的性能數據更加有利於挖礦。

總體而言，顯卡挖礦就是一種利用顯卡本身的優勢來進行數字貨幣的生產，而挖礦行業的興衰，就直接影響了顯卡價格的波動。

在此，奉勸還未進入而又想進入「礦圈」的普通玩家，放棄吧，因為有可能，下一個「血本無歸」的，就是你！

『陸』 比特幣算力是什麼

1、算力也稱哈希率，是比特幣網路處理能力的度量單位。即為計算機（CPU）計算哈希函數輸出的速度。
2、比特幣網路必須為了安全目的而進行密集的數學和加密相關操作。例如，當網路達到10Th/s的哈希率時，意味著它可以每秒進行10萬億次計算。
3、在通過「挖礦」得到比特幣的過程中，我們需要找到其相應的解m，而對於任何一個六十四位的哈希值，要找到其解m，都沒有固定演算法，只能靠計算機隨機的hash碰撞，而一個挖礦機每秒鍾能做多少次hash碰撞，就是其「算力」的代表，單位寫成hash/s，這就是所謂工作量證明機制POW。
4、日前，比特幣全網算力已經全面進入P算力時代（1P=1024T，1T=1024G，1G=1024M，1M=1024k），在不斷飆升的算力環境中，P時代的到來意味著比特幣進入了一個新的軍備競賽階段。
5、算力是衡量在一定的網路消耗下生成新塊的單位的總計算能力。每個硬幣的單個區塊鏈隨生成新的交易塊所需的時間而變化。
更多關於比特幣算力是什麼，進入：https://m.abcgonglue.com/ask/b4e98b1616107250.html?zd查看更多內容

『柒』 工作量證明機制（pow)是什麼

工作證明(Proof Of Work，簡稱POW)，顧名思義，即工作量的證明。通常來說只能從結果證明，因為監測工作過程通常是繁瑣與低效的。
比特幣在Block的生成過程中使用了POW機制，一個符合要求的Block Hash由N個前導零構成，零的個數取決於網路的難度值。要得到合理的Block Hash需要經過大量嘗試計算，計算時間取決於機器的哈希運算速度。當某個節點提供出一個合理的Block Hash值，說明該節點確實經過了大量的嘗試計算，當然，並不能得出計算次數的絕對值，因為尋找合理hash是一個概率事件。當節點擁有佔全網n%的算力時，該節點即有n/100的概率找到Block
Hash。
工作證明機制看似很神秘，其實在社會中的應用非常廣泛。例如，畢業證、學位證等證書，就是工作證明，擁有證書即表明你在過去投入了學習與工作。生活大部分事情都是通過結果來判斷的。

『捌』 比特幣的交易是採用什麼記賬

親比特幣是採用的是工作量證明機制，即PoW機制記賬的哦，比特幣是基於密碼學的一種數字貨幣，旨在通過去中心化的電子記賬系統，打造一個信用社會。比特幣區塊鏈的形成方式：將交易信息打包，形成一個區塊，一個區塊包含頭部與賬單信息。
比特幣（Bitcoin）的概念最初由中本聰在2008年11月1日提出，並於2009年1月3日正式誕生。根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的虛擬的加密數字貨幣。

『玖』 區塊鏈共識機制之一：POW工作量證明機制

區塊鏈可以理解為一個不可篡改的公共賬本，所有參與者都能驗證交易並進行記賬，即為分布式賬本。那到底由誰來記賬？又如何保證賬本的一致性、准確性呢？也就是區塊鏈的共識機制是如何的？

區塊鏈的共識機制就是解決由誰來記賬（構造區塊），以及如何維護區塊鏈的一致性問題。目前區塊鏈項目採用的共識機制有多種，如：POW工作量證明機制，POS權益證明機制，DPOS股份授權證明機制等等。本文說明POW工作量證明機制。

區塊鏈的第一個成功應用比特幣系統採用的POW工作量證明機制。即以比特幣系統為例說明POW機制，首先比特幣系統有一套激勵機制讓所有參與者競爭記賬的權利，即誰擁有記賬權誰將獲取構造新區塊的比特幣獎勵（目前獎勵為12.5比特幣），同時獲取新區塊內所有交易的手續費作為獎勵。

參與者如何競爭記賬權利呢？參與者通過自己的算力計算一道數學難題，誰先計算的結果，誰就擁有了記賬的權利，也就可獲得構造新區塊的獎勵。這道數學難題就是尋找一個隨機數Nonce，使得對區塊頭的哈希計算的結果小於目標值，Nonce本身是區塊頭中的一個欄位，所以通過不斷的嘗試Nonce的值，以滿足區塊頭的哈希計算結果小於目標值。通過動態調整目標值，即可調整計算的Nonce值的難度。

關於哈希計算Nonce的過程通常類比為擲篩子游戲，基於參與游戲的篩子的個數通過調整擲得篩子的點數可調整游戲的難度。例如：100個人參與擲篩子，總共有100個篩子，要求擲得點數為100為贏，則100個人誰先擲得點數100即為勝利者，即擁有了記賬權。如果發現大家擲出100點的時間太快，則可增加難度，要求擲得點數為80為贏。如果又有100個人參與游戲，則游戲中增加了篩子數，如：篩子數增加為200個，同樣通過設置擲得點數來調整游戲的難度。

篩子類似於比特幣網路的算力，擲得點數類似於比特幣網路可動態調整的目標值。

區塊鏈以最長的鏈條視為正確的鏈條，如果存在同時出現兩個區塊，會暫時並行記錄兩個區塊，後續再生成的區塊基於其中的某一個區塊，將會形成的最長的鏈條作為一致性的鏈條，另外一個區塊將會被丟棄，比特幣是基於6個區塊的確認，所以被丟棄的區塊將不會獲得比特幣系統的獎勵，也就是白白將競爭記賬權的算力（電費）浪費了。基於工作量的激勵，參與者必然盡最大能力構造正確的區塊，也就是滿足區塊鏈的一致性。即全網的所有用戶可以達成唯一的一致性的公共賬本。

目前比特幣系統全網算力已達到驚人的24.75EH/s，其中1E=1000P，1P=1000T，1T=1000G，1G=1000M，1M=1000K，1K=1000，H/s為每秒一次哈希計算（哈希碰撞），也就是每秒進行24.75E次哈希計算，且仍有持續的算力加入比特幣系統。比特幣記賬權的競爭，提供算力的硬體從CPU，GPU，專業礦機，礦池。目前單機版的專業礦機已無法競爭到記賬權，必須由多台礦機組合為礦池才能競爭到記賬權。

『拾』 馬斯克說比特幣破壞環境，是為什麼

比特幣是於2009年誕生的第一種數字貨幣，它依靠「挖礦」來獲取比特幣，開始「挖礦」的人少，也許只有一台筆記本電腦就可以挖到比特幣。

挖礦就是找合適的64位哈希值，要判斷64位哈希值的解是否滿足條件，沒有固定演算法，只能靠計算機隨機的hash碰撞，而一個挖礦機（針對計算哈希值進行CPU改造，更有利於計算哈希值的專業計算機）每秒鍾能做多少次hash碰撞，就是其「算力」的代表，單位寫成H/s,這就是比特幣的工作量證明機制 POW(Proof Of Work) 。

算力是比特幣網路處理能力的度量單位，單位為：

1 kH / s =每秒1,000（ 1千 ）哈希

1 MH / s =每秒1,000,000（ 100萬 ）次哈希。

1 GH / s =每秒1,000,000,000（ 10億 ）次哈希。

1 TH / s =每秒1,000,000,000,000（ 1萬億 ）次哈希。

1 PH / s =每秒1,000,000,000,000,000（ 1000萬億 ）次哈希。

1 EH / s =每秒1,000,000,000,000,000,000（ 100億告掘億 ）次哈希。

由上可見，由於比特幣價格的提升，全網算力驚人，這些算力的背後襪稿核是成千上萬台挖礦機，也就是專業的計算機，計算機要運行就需要電，需要電，就需要發電，發電基本都是水力發電、火力發電、核電站等，也就是國家要耗費大量的能源去支撐比特幣敬岩的挖礦，這種目前有些人看起來沒有意義的工作。能源的大量浪費，必然導致環境的破壞，這就是馬斯克的底層的邏輯。

資本都是逐利的，比特幣在全球各國央行大放水的背景下，如此的瘋狂，是應該降降溫了。

。