btc的pow機制

⑴ btcv是什麼幣

BTCV是一個pow機制挖的礦幣，不是憑空發行的空氣幣。

BTCV幣全稱BitcoinVault，中文名稱為比特幣保險庫，是一款致力於修改比特幣原始協議缺陷的數字貨幣。BTCV幣發行於2019年10月，發行總量為21，000，000BTCV。

BTCV幣提供了基於三重密鑰體系的高安全性區塊鏈生態。它保留了比特幣的所有便利，同時增加了交易透明度和自由度等重要的功能。BTCV幣是集合過去十年數字貨幣領域經驗教訓，著力打造的新型數字資產。

(1)btc的pow機制擴展閱讀

BTCV幣的設計試圖盡可能與標准比特幣協議兼容。基本目標是盡可能減少對現有比特幣全部節點、錢包、礦池和礦機的必要代碼改變。

但是，如果對已有的區塊鏈做出了改變，則需要實施硬分叉。為了避免改變區塊首部的格式，使加密貨幣與比特幣專用礦機不兼容，提醒部分的Merkle根哈希值儲存在標准coinbase交易的輸入值中。

如果需要實施硬分叉，則我們的目標是使過渡對現有加密貨幣用戶而言盡可能容易。所有的現有腳本類別不改變其行為，因此在硬分叉實施前存在的全部加密貨幣均可以通常方式支出。但我們強烈建議切換到新的更安全的腳本。

⑵ 兩種共識機制對比（PoW vs PoS）

區塊鏈中最核心的架構就是共識機制，可以說是區塊鏈的驅動引擎，發展這么多年，目前主流比較明確經得住考驗的就只剩下PoW(Proof of Work)與PoS(Proof of Stake)兩種機制。簡單概述下，PoW系統的特點是通過消耗大量算力來計算特定演算法的解（典型如哈希），第一個算出結果的有權生成區塊，同時也會得到coin作為獎勵（這也是coin的生產與分發過程，形象地稱為Mining），採用PoW的典型區塊鏈有Bitcoin和Ethereum，目前PoW也是運行時間最長，被公認為是最可靠安全的共識機制； 其本質是通過消耗大量算力來實現系統內的逆熵過程，保證系統的長期安全與穩定 。但PoW被廣為詬病的也是其消耗太多的能源資源，這方面PoS就被認為是更為綠色的解決方案，顧名思義PoS是通過質押系統中的資產即coin來成為一個質押者（staker），這樣就有權產出區塊，質押份額越多，獲得產出區塊權的概率就越高，也代表著獎勵越多。

在分布式系統中有一個 CAP 定理，是指一個分布式系統中存在著三元悖論，即不可能同時滿足這三個特性：一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分區容錯性 (Partition tolerance)，而只能滿足其中兩個。區塊鏈作為一種分布式網路，這個定理也逐漸演變成了區塊鏈的三元悖論，即 安全性(Security) 、 去中心化(Decentralization) 和 可擴展性 (Scalability) ，也是同時只能滿足兩個特性。

整體上看PoW系統更注重的是 安全性(Security) 與 去中心化(Decentralization) ，放棄 可擴展性 (Scalability) ，這也是Bitcoin網路的吞吐量非常慢的原因。而PoS系統更關注的是 可擴展性 (Scalability) 與 去中心化(Decentralization) ，但就PoS能否真的 實現 去中心化(Decentralization) ，我是比較持懷疑態度的。從保守主義與系統的更長期穩定的角度出發，我個人是堅定地站在PoW這邊的，可能跟自身保守的性格有關，並不是特別看好PoS作為基礎層能比較穩定。特別是像這次 5月份的Luna事件 ，事件大概的過程是Luna鏈上的演算法穩定幣UST缺乏價值支撐最終脫錨，其核心問題在於UST的錨定設計試圖用一個PoS股權系統去支撐其錨定美元，而且還超發了太多UST，再加上UST與Luna的兌換設計缺陷最終導致Luna自身的死亡螺旋。但這個事件更大的意義應該是敲響了一個警鍾，PoS機制在面對空頭資本砸盤時真的還能維持穩定、維持所謂的去中心化嗎？可能到時節點數量萎縮的速度會很快，逐漸趨於中心化。

所有系統設計都需要根據自身定位來折中，以下從價值錨定的角度，簡單分析下為什麼長期來看PoW會更有優勢。

在PoW系統中三股主要的參與者分別是研發人員，投資者（或者叫用戶）與Miner，這三者的相互制衡，使得這個系統達到一個穩定平衡的狀態。而PoS系統中，將Miner這個重要的制衡力量移除了，投資者和Miner變成了同一群體 質押者（stakers） ，因此該群體濫用權力的行為會變得相對不受限制，並且該鏈隨後的發展方向也可能會更加不平衡，更容易傾向有利於 質押者（stakers） 群體的方向。

PoW系統很好的闡述了什麼是被普遍認可的價值，抽象上來看就是高代價的稀缺性 ，高代價與稀缺性兩者缺一不可。PoS最多隻能實現其中一個稀缺性。

Miner為了在鏈上生產區塊賺取coin，不僅需要持續支付高額電力成本，還必須不斷投入研發、升級硬體、優化基礎設施和運營規模來保持其競爭力。最終結果是，能夠長期持續盈利的Miner並不會是一個一層不變的群體，而是總在競爭中淘汰掉效率太低的Miner，使高效率的Miner能存活下來。這也更有利於 去中心化(Decentralization) ，因為不斷變化的Miner群體意味著沒有一個Miner可以在相當長的時間內保持網路的大部分算力，除非他們通過嚴酷的競爭考驗，不斷優化自身來提供更多的算力。

而PoS系統中的質押者實際上並多少真正的風險投入，也沒有優勝劣汰的嚴酷競爭機制，他們只需要簡單地運行一個staker節點就可以躺著賺利息，本質上只是將自己在銀行系統里的錢簡單的轉化為鏈上資本，就可以坐地收割後進入這個系統的新人。這種行為並沒有太多難度，只是簡單地賺取「無風險」利息，他們並沒有將資本轉化為任何形式的需要面臨風險考驗的投資。

而且當發生硬分叉時，PoW的Miner選擇支持哪條鏈時會更為謹慎，因為他們需要投入高昂的電力成本來為他們的選擇背書，一旦選錯了將損失所有投入成本。PoS系統如果發生硬分叉，質押的coin作為系統內部狀態的一部分，硬分叉後質押者將在兩條不同鏈上都擁有相同數量的資產，由於沒有什麼沉默成本，導致質押者更願意兩邊都支持，從而使硬分叉更容易且更頻繁地出現，這被稱為 nothing at stake 問題。

PoW是真正能做到無准入限制的(Permissionless)，就是說已經在這個系統中的老人無法限制新人加入，只要你有能力提供算力，就能直接接入網路中產出coin。而PoS系統中，新人要進入，都不得不先從老人手中買coin。

而且PoW中Miner為了支付各種高昂成本（電力，設備，基礎設施等），產出coin後也不得不賣出一些以彌補成本，這同時也是一種把coin分發給更多人的過程； 特別是在熊市，Miner為了維持開銷也不得不低價賤賣coin，這樣新人才有機會以相對低的成本獲得籌碼入場，這才是一個健康的生態擴張過程 。而PoS中由於質押者並沒有什麼運行成本，也不需要面對太多競爭，質押者出塊得到coin後不需要急著賣出，更容易哄抬價格，其實會變相激勵場內老人剝削新入場者，不給後來人更多機會；整個系統會趨向於更封閉，逐漸演變成一個有限游戲，長期運行下去只會越來越中心化；系統中財富越來越集中，富者更富，窮者更窮，從而更不可能實現 去中心化(Decentralization) 。

由於PoW系統中是以提供工作量的方式產出區塊的，隨著時間的推移這些工作量都會被累積起來並使鏈不斷向前延伸，這也是為什麼叫區塊鏈；這些累積的工作量也給攻擊者造成了巨大障礙，如果想要反轉整條鏈，不僅需要非常高的算力，還需要相當長的時間，這也為應對攻擊提供了足夠長的時間緩沖。

而PoS系統其實只是維護一個分布式賬本， 並沒有工作量累積的概念，一旦攻擊成功，要反轉整條鏈就是相當容易的，幾分鍾就可以搞定。

嚴格來說由PoW算力支撐的BTC不應歸為高科技類，由於它整個系統架構更保守更穩定，提供的更多的是一種 物化價值(objective costliness) ，更能作為價值之錨，所以數字黃金這個稱號很貼切。而像ETH（目前還是PoW，2.0升級後為PoS）這些更接近科技類創新平台，PoS本質上更像是一種股權系統，其實PoS系統反而是需要中心化，偏向更依靠整個社區的生命力，需要依靠核心團隊的創新與開拓能力往前走；而PoW則需要去中心化，更偏向穩定與提供 物化價值(objective costliness) 。

區塊鏈作為一個價值分配系統， 算力是它的價值之錨，如果沒有算力，就會退化為一個股權系統 。算力在哪，資金就會跟去哪。目前的發展趨勢也是逐漸往多層網路的方向發展，類似TCP/IP的多層協議棧。從作為基礎層(Base Layer)的角度看，更需要的是長期穩定與提供價值支撐，因此PoW系統更合適；而PoS可能更多的是可以作為Layer2以實現 可擴展性 (Scalability) ，彌補PoW基礎層的吞吐量不足，並通過錨定在PoW基礎層上來獲取算力安全性與價值支撐。

最後順帶說下最近市場行情，5,6月份以來的瀑布令很多人很恐慌，恐慌指數一度長時間停留在個位數；其實我覺得也沒必要那麼恐慌，要在這個圈子長期活下去，面對這種大波動的心理預期還是要有的。想起之前紅杉資本的沈南鵬經常提到一個詞Grit，沙礫，它是礫石在千萬次打磨後留下來的細小顆粒；Grit代表了勇氣和持之以恆的一種堅持，有種經常被按地上摩擦但依然勇往直前的感覺。這個和塔勒布講的反脆弱性有異曲同工之妙，承載價值的東西就應該具有這種品質，PoW系統肯定是有反脆弱性的。

回望2017年入圈後經歷過的各種事件，其實像這樣的大波動近乎每年都有（除了2019年一年比較順利外）；像2017年國內的94事件，2018年一整年的大熊市，2020的312事件，2021的519事件，再到2022今年的5,6月份市場轉熊，每次經歷大波動後，市場都會淘汰掉該淘汰的，出清掉該出清的風險，對整個行業發展也是好事。眼光還是應該放遠一點，至少看5到10年後的變化，科技發展過程中所帶來的波動和風險是不可避免的，日光之下無新鮮事，每次科技革命過程中總會夾雜著眾多的反對、質疑，還有眾多的投機、騙局；這個過程也總是通過各種暴雷、回歸，清除泡沫後價值重估，夯實了基礎後積蓄能量再次進入躍升到新的發展階段。 價值互聯網的到來是一件無法迴避的事情 ，當理解和看清了這種趨勢後，規避掉各種坑和市場噪音，遠離合約杠桿和各種山寨的誘惑，握住核心資產，時間本身就會帶來回報。

⑶ 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。

⑷ 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：

⑸ 號稱「區塊鏈的靈魂」的共識機制是什麼

我們知道區塊鏈是去中心化分布式記賬技術，在區塊鏈系統當中，沒有一個像銀行一樣的中心化記賬機構，如何保證每一筆交易在所有記賬節點上的一致性呢？共識機制解決的就是這個問題，因此也可以說共識機制是區塊鏈的靈魂。

目前比較常見的共識機制有：工作量證明 PoW（Proof of Work）、權益證明（Proof of Stake）以及委託權益證明（Delegated Proof of Stake）：

 01 

PoW（Proof-of-Work）

工作量證明機制

POW的全稱為Proof of Work,翻譯過來即「工作證明」或者「工作量證明」。挖礦獲得多少貨幣獎勵，取決於挖礦貢獻的有效工作，也就是說礦機的性能越好、挖礦的時間越長，所獲得的貨幣獎勵就越多。

BTC就是POW機制下最成功的加密貨幣。POW機制雖然已經成功證明了其長期穩定和相對公平，但在現有框架下，採用POW的「挖礦」形式，將消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的運算來保證工作量公平，並沒有其他的存在意義。而目前BTC所能達到的交易效率為約5TPS（5筆/秒），以太坊目前受到單區塊GAS總額的上限，所能達到的交易頻率大約是25TPS，與平均千次每秒、峰值能達到萬次每秒處理效率的VISA和MASTERCARD相差甚遠。

 02 

PoS（Proof-of-Stake）

權益證明機制

POS 即權益證明或者股權證明，全稱為 Proof of Stake。權益證明模式就是根據所持有貨幣的量和時間，來發利息的的一個模式。

POS機制，相比於POW，POS機制節省了能源，引入了「幣齡」這個概念來參與隨機運算。POS機制能夠讓更多的持幣人參與到記賬這個工作中去，而不需要額外購買設備（礦機、顯卡等）。每個單位代幣的運算能力與其持有的時間長成正相關，即持有人持有的代幣數量越多、時間越長，其所能簽署、生產下一個區塊的概率越大。一旦其簽署了下一個區塊，持幣人持有的「幣齡」即清零，重新進入新的循環。

在POS機制下，因為區塊的簽署人由隨機產生，則一些持幣人會長期、大額持有代幣以獲得更大概率地產生區塊，盡可能多的去清零他的「幣天」。因此整個網路中的流通代幣會減少，從而不利於代幣在鏈上的流通，價格也更易受到波動。由於可能會存在少量大戶持有整個網路中大多數代幣的情況，整個網路有可能會隨著運行時間的增長而越來越趨向於中心化。相對於PoW而言，PoS機制下作惡的成本很低，因此對於分叉或是雙重支付的攻擊，需要更多的機制來保證共識。穩定情況下，每秒大約能產生12筆交易，但因為網路延遲及共識問題，需要約60秒才能完整廣播共識區塊。長期來看，生成區塊（即清零「幣齡」）的速度遠低於網路傳播和廣播的速度，因此在PoS機制下需要對生成區塊進行「限速」，來保證主網的穩定運行。

 03 

DPoS

委託權益證明機制

DPOS即授權股權證明（delegated proof of stake）。

DPoS機制要求在產生下一個區塊之前，必須驗證上一個區塊已經被受信任節點所簽署。相比於PoS的「全民挖礦」，DPoS則是利用類似「代表大會」的制度來直接選取可信任節點，由這些可信任節點（即見證人）來代替其他持幣人行使權力，見證人節點要求長期在線，從而解決了因為PoS簽署區塊人不是經常在線而可能導致的產塊延誤等一系列問題。DPoS機制通常能達到萬次每秒的交易速度，在網路延遲低的情況下可以達到十萬秒級別，非常適合企業級的應用。

 04  其他共識機制

區塊鏈系統中還有其它共識機制比如聯盟鏈常用的PBFT，新經幣（NEM）用的POI等。這些共識機制是為了解決現有共識機制的一些缺點而被提出的。但目前使用的系統不如POW，POS和DPOS多。

共識機制是區塊鏈系統的核心，它決定了一個區塊鏈系統的去中心化程度，性能和安全性。因此公鏈的開發中，共識機制的設計是核心和關鍵。

⑹ 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。

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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！

⑺ 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。
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⑻ 比特幣的價值有哪些

1、財富儲值

金、房地產可用於財富儲藏，比特幣也可用於財孫灶富儲藏.另外，使用比特幣進行財富儲藏，也有很多優點.

首先，比特幣總量有限，即使發行到2140年，總量也是2100萬個，不能像法國貨幣那樣無限增發.因此，比特幣具有抗通貨膨脹的特性.

其次，比特幣是數字資產，比房地產和金更容易攜帶，只要私鑰掌握在自己手裡，就可以攜帶到世界各地.

同時，比特幣是去中心化的數字資產，確認權是由分布在世界各地的節點完成的，不是由某個中心化的機構完成確認權，只要私鑰掌握在自己手中(使用TokenPocket去中心化的錢包，你的私鑰就完全屬於自己)

最後，比特幣可以向下分割，例如可以分割為0.一個，0.001個等，可以方便不同量級資產的儲藏價值.

從更長的時間范圍來看，比特幣適合財富儲藏，而且從以往的歷史價格來看，收益率非常大則困扮.

2、支付

比特幣不僅可以用於財富儲藏，還可以用於支付.

由於比特幣塊的確認時間長，如果想在支付領域佔有一定的市場，就需要提高比特幣網路的可擴展性，其中閃電網路是小額支付領域的嘗試，取得了良好的成績.

隨著塊鏈技術的普及和發展，現在接受比特幣支付的業者在增加.例如，使用比特幣可以預約酒店，購買電腦等.

另外，在跨境匯款領域，比特幣也有廣泛的應用場景，不僅速度快，手續費也少.

3、可編程和智能合同

比特幣採用的是POW共識機制，為了擴展其可擴展性不高的應用場景，建立在比特幣基礎上的二層網路也逐漸增加，如RSK、閃電網路.他們都想在不同的方向上提高比特幣的可擴展性，增加應用場景.

RSK可以在比特幣網路上運行尺穗智能合同，在經濟合同、追蹤、慈善、身份確認方面使用該功能.閃電網路可以大幅度提高交易確認速度，使比特幣的小額支付功能越來越普及.

⑼ 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。

⑽ 什麼是POW和POS，二者區別聯系

POW：全稱Proof of Work，工作量證明。

POS：全稱Proof of Stake，權益證明。

這兩者都區塊鏈的共識機制，是數字貨幣的記賬方法。

區別是：

1、POW機制：工作量證明機制即對於工作量的證明，是生成要加入到區塊鏈中的一筆新的交易信息(即新區塊)時必須滿足的要求。在基於工作量證明機制構建的區塊鏈網路中，節點通過計算隨機哈希散列的數值解爭奪記賬權，求得正確的數值解以生成區塊的能力是節點算力的具體表現。

2、POS機制：權益證明要求證明人提供一定數量加密貨幣的所有權即可。權益證明機制的運作方式是，當創造一個新區塊時，礦工需要創建一個「幣權」交易，交易會按照預先設定的比例把一些幣發送給礦工本身。權益證明機制根據每個節點擁有代幣的比例和時間，依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度，從而加快了尋找隨機數的速度。

(10)btc的pow機制擴展閱讀：

比特幣（BitCoin）的概念最初由中本聰在2009年提出，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形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。

與大多數貨幣不同，比特幣不依靠特定貨幣機構發行，它依據特定演算法，通過大量的計算產生，比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為，並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。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。