比特幣怎麼查哈希值

小白如何秒懂區塊鏈中的哈希計算

小白如何秒懂區塊鏈中的哈希計算

當我在區塊鏈的學習過程中，發現有一個詞像幽靈一樣反復出現，「哈希」，英文寫作「HASH」。

那位說「拉稀」同學你給我出去！！

這個「哈希」據說是來源於密碼學的一個函數，嘗試搜一搜，論文出來一堆一堆的，不是橫式就是豎式，不是表格就是圖片，還有一堆看不懂得xyzabc。大哥，我就是想了解一下區塊鏈的基礎知識，給我弄那麼難幹啥呀？！我最長的密碼就是123456，復雜一點的就是654321，最復雜的時候在最後加個a，你給我寫的那麼復雜明顯感覺腦力被榨乾，僅有的腦細胞成批成批的死亡！為了讓和我一樣的小白同學了解這點，我就勉為其難，努力用傻瓜式的語言講解一下哈希計算，不求最准確但求最簡單最易懂。下面我們開始：

#一、什麼是哈希演算法

##1、定義：哈希演算法是將任意長度的字元串變換為固定長度的字元串。

從這里可以看出，可以理解為給**「哈希運算」輸入一串數字，它會輸出一串數字**。

如果我們自己定義「增一演算法」，那麼輸入1，就輸出2；輸入100就輸出101。

如果我我們自己定義「變大寫演算法」，那麼輸入「abc」輸出「ABC」。

呵呵，先別打我啊！這確實就只是一個函數的概念。

##2、特點：

這個哈希演算法和我的「增一演算法」和「變大寫演算法」相比有什麼特點呢？

1）**確定性，算得快**：咋算結果都一樣，算起來效率高。

2）**不可逆**：就是知道輸出推不出輸入的值。

3）**結果不可測**：就是輸入變一點，結果天翻地覆毫無規律。

總之，這個哈希運算就是個黑箱，是加密的好幫手！你說「11111」，它給你加密成「」，你說「11112」它給你弄成「」。反正輸入和輸出一個天上一個地下，即使輸入相關但兩個輸出毫不相關。

#二、哈希運算在區塊鏈中的使用

##1、數據加密

**交易數據是通過哈希運算進行加密，並把相應的哈希值寫入區塊頭**。如下圖所示，一個區塊頭包含了上一個區塊的hash值，還包含下一個區塊的hash值。

1）、**識別區塊數據是否被篡改**：區塊鏈的哈希值能夠唯一而精準地標識一個區塊，區塊鏈中任意節點通過簡單的哈希計算都可以獲得這個區塊的哈希值，計算出的哈希值沒有變化也就意味著區塊鏈中的信息沒有被篡改。

2）、**把各個區塊串聯成區塊鏈**：每個區塊都包含上一個區塊的哈希值和下一個區塊的值，就相當於通過上一個區塊的哈希值掛鉤到上一個區塊尾，通過下一個區塊的哈希值掛鉤到下一個區塊鏈的頭，就自然而然形成一個鏈式結構的區塊鏈。

##2、加密交易地址及哈希

在上圖的區塊頭中，有一個Merkleroot（默克爾根）的哈希值，它是用來做什麼的呢？

首先了解啥叫Merkleroot？它就是個二叉樹結構的根。啥叫二叉樹？啥叫根？看看下面的圖就知道了。一分二，二分四，四分八可以一直分下去就叫二叉樹。根就是最上面的節點就叫根。

這個根的數據是怎麼來的呢？是把一個區塊中的每筆交易的哈希值得出後，再兩兩哈希值再哈希，再哈希，再哈希，直到最頂層的數值。

這么哈希了半天，搞什麼事情？有啥作用呢？

1）、**快速定位每筆交易**：由於交易在存儲上是線性存儲，定位到某筆交易會需要遍歷，效率低時間慢，通過這樣的二叉樹可以快速定位到想要找的交易。

舉個不恰當的例子：怎麼找到0-100之間的一個任意整數？（假設答案是88）那比較好的一個方法就是問：1、比50大還是小？2、比75大還是小？3、比88大還是小？僅僅通過幾個問題就可以快速定位到答案。

2）、**核實交易數據是否被篡改**：從交易到每個二叉樹的哈希值，有任何一個數字有變化都會導致Merkleroot值的變化。同時，如果有錯誤發生的情況，也可以快速定位錯誤的地方。

##3、挖礦

?在我們的區塊頭中有個參數叫**隨機數Nonce，尋找這個隨機數的過程就叫做「挖礦」**！網路上任何一台機器只要找到一個合適的數字填到自己的這個區塊的Nonce位置，使得區塊頭這6個欄位（80個位元組）的數據的哈希值的哈希值以18個以上的0開頭，誰就找到了「挖到了那個金子」！既然我們沒有辦法事先寫好一個滿足18個0的數字然後反推Nounce，唯一的做法就是從0開始一個一個的嘗試，看結果是不是滿足要求，不滿足就再試下一個，直到找到。

找這個數字是弄啥呢？做這個有什麼作用呢？

1）、**公平的找到計算能力最強的計算機**：這個有點像我這里有個沙子，再告訴你它也那一個沙灘的中的一粒相同，你把相同的那粒找出來一樣。那可行的辦法就是把每一粒都拿起來都比較一下！那麼比較速度最快的那個人是最有可能先早到那個沙子。這就是所謂的「工作量證明pow」，你先找到這個沙子，我就認為你比較的次數最多，乾的工作最多。

2）、**動態調整難度**：比特幣為了保證10分鍾出一個區塊，就會每2016個塊（2周）的時間計算一下找到這個nonce數字的難度，如果這2016個塊平均時間低於10分鍾則調高難度，如高於十分鍾則調低難度。這樣，不管全網的挖礦算力是怎麼變化，都可以保證10分鍾的算出這個隨機數nonce。

#三、哈希運算有哪些？

說了這么多哈希運算，好像哈希運算就是一種似的，其實不是！作為密碼學中的哈希運算在不斷的發展中衍生出很多流派。我看了」滿頭包」還是覺得內在機理也太復雜了，暫時羅列如下，小白們有印象知道是怎麼回事就好。

從下表中也可以看得出，哈希運算也在不斷的發展中，有著各種各樣的演算法，各種不同的應用也在靈活應用著單個或者多個演算法。比特幣系統中，哈希運算基本都是使用的SHA256演算法，而萊特幣是使用SCRYPT演算法，誇克幣（Quark）達世幣（DASH）是把很多演算法一層層串聯上使用，Heavycoin（HAV）卻又是把一下演算法並聯起來，各取部分混起來使用。以太坊的POW階段使用ETHASH演算法，ZCASH使用EQUIHASH。

需要說明的是，哈希運算的各種演算法都是在不斷升級完善中，而各種幣種使用的演算法也並非一成不變，也在不斷地優化中。

**總結**：哈希運算在區塊鏈的各個項目中都有著廣泛的應用，我們以比特幣為例就能看到在**數據加密、交易數據定位、挖礦等等各個方面都有著極其重要的作用**。而哈希運算作為加密學的一門方向不斷的發展和延伸，身為普通小白的我們，想理解區塊鏈的一些基礎概念，了解到這個層面也已經足夠。

『貳』 比特幣挖掘方法是什麼

比特幣挖掘方法主要是通過計算機運算解決比特幣網路中的數學難題，從而獲得比特幣的行為。以下是對比特幣挖掘方法的詳細解析：

一、比特幣挖掘的主要方法

• CPU挖掘：早期比特幣挖掘主要依賴CPU（中央處理器）進行。但隨著比特幣網路難度的增加，CPU挖掘逐漸變得不再高效。
• GPU挖掘：隨後，人們開始使用GPU（圖形處理器）進行挖掘，因為GPU在處理並行計算任務時比CPU更高效。然而，隨著比特幣挖掘難度的進一步提升，GPU也逐漸被更專業的設備所取代。
• ASIC挖掘：目前，ASIC（專用集成電路）挖掘是最常見且最高效的方法。ASIC設備專為比特幣挖掘設計，具有極高的運算速度和較低的能耗，因此在比特幣網路中占據主導地位。

二、比特幣挖掘的原理

比特幣挖掘的核心原理是通過計算機不斷嘗試尋找一個固定長度的數字（Nonce），使其滿足比特幣網路中的特定條件。這個條件通常是將Nonce與區塊中的其他信息一起進行SHA256哈希運算，得到的哈希值必須小於一個給定的難度目標值。一旦找到滿足條件的Nonce，該礦工就成功挖掘出一個新區塊，並獲得相應的比特幣獎勵。

三、比特幣挖掘的難度系數

比特幣網路中的難度系數會根據整個網路的計算能力進行調整，以確保每大約10分鍾產生一個新區塊。這意味著隨著越來越多的礦工加入網路，挖掘難度也會相應增加。因此，礦工需要不斷更新自己的設備和技術，以跟上比特幣網路的步伐。

四、比特幣挖掘的風險和收益

比特幣挖掘雖然可能帶來豐厚的收益，但也伴隨著一定的風險和成本。礦工需要購買昂貴的挖掘設備，並承擔每日的能耗費用。此外，比特幣價格的波動也會影響礦工的收益。因此，在進行比特幣挖掘之前，礦工需要仔細評估自身的投資條件和潛在風險，並制定合理的投資策略。

綜上所述，比特幣挖掘是一項既有風險又有收益的業務。要想獲得可觀的收益，礦工需要掌握相應的挖掘技術和市場分析能力，並時刻保持警惕，注意風險控制。

『叄』 比特幣怎麼挖出來的原理

比特幣通過計算機算力解決復雜數學問題來挖掘，其原理和過程如下：

1. 核心技術：比特幣基於區塊鏈和密碼學哈希函數。區塊鏈是分布式、不可篡改的賬本，記錄所有比特幣交易；密碼學哈希函數將數據轉換為固定長度哈希值，具有不可逆和唯一的特點。
2. 工作量證明機制：採用工作量證明（PoW）機制選下一個區塊的礦工。礦工需解決復雜數學問題，找到符合條件的哈希值，此過程需大量計算力和電力。
3. 挖礦步驟：
   • 交易驗證：礦工先驗證新交易是否有效，如檢查發送者數字簽名、比特幣余額是否足夠支付等。
   • 打包交易：把有效的交易打包成一個區塊，准備添加到區塊鏈。
   • 計算哈希：礦工通過計算哈希值解決數學問題，將區塊交易數據與其他信息（如上一區塊哈希值）進行哈希運算，直至找到符合條件的哈希值。
   • 難度調整：為保證比特幣網路安全穩定，協議會根據礦工算力調整問題難度，難度越大，計算量越大。
   • 獲得獎勵：成功找到符合條件哈希值的礦工，將該區塊添加到區塊鏈，獲得一定數量新發行比特幣獎勵，還可能得到交易手續費作為額外獎勵。