區塊鏈算力計算公式

1. 區塊鏈原理是什麼

使看到一些爭論區塊鏈定義的回答， 突然意識到自己這篇解釋原理的回答其實是一直是對著比特幣擼的， 介於區塊鏈的定義業界並沒有一個特別明確和唯一的回答， 這里先給出個人根據所讀論文而總結出的「區塊鏈」應有特質：

1.用了具有 "哈希鏈" (下文有解釋) 形式的數據結構保存基礎數據

2.有多個結點參與系統運行（分布式）

3.通過一定的協議或演算法對於基礎數據的一致性達成共識（共識協議/演算法）。

介於比特幣目前是區塊鏈最典型且最有影響力的應用之一， 理解比特幣如何使用區塊鏈後， 再去理解其他形式各樣的區塊鏈應用就會容易很多。

2. 跟區塊鏈有關的算力不足是怎麼回事如何解決

算力是衡量在一定的網路消耗下生成新快的單位的總計算能力。區塊鏈算力不足的話建議去十次方看下，十次方算力平台提供算力租用方面的服務。

3. 區塊鏈公鏈都有哪些

區塊鏈有公有區塊鏈、聯合（行業）區塊鏈、私有區塊鏈。公鏈有點對點電子現金系統：比特幣、智能合約和去中心化應用平台：以太坊。

區塊鏈為分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。

區塊鏈（Blockchain），為比特幣的一個重要概念，它本質上是一個去中心化的資料庫，同時作為比特幣的底層技術，是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。

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根據區塊鏈網路中心化程度的不同，分化出3種不同應用場景下的區塊鏈：

1、全網公開，無用戶授權機制的區塊鏈，稱為公有鏈；

2、允許授權的節點加人網路，可根據許可權查看信息，往往被用於機構間的區塊鏈，稱為聯盟鏈或行業鏈；

3、所有網路中的節點都掌握在一家機構手中，稱為私有鏈。

聯盟鏈和私有鏈也統稱為許可鏈，公有鏈稱為非許可鏈。

區塊鏈特徵

1、去中心化。區塊鏈技術不依賴額外的第三方管理機構或硬體設施，沒有中心管制，除了自成一體的區塊鏈本身，通過分布式核算和存儲，各個節點實現了信息自我驗證、傳遞和管理。去中心化是區塊鏈最突出最本質的特徵。

2、開放性。區塊鏈技術基礎是開源的，除了交易各方的私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人開放，任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統信息高度透明。

3、獨立性。基於協商一致的規范和協議(類似比特幣採用的哈希演算法等各種數學演算法)，整個區塊鏈系統不依賴其他第三方，所有節點能夠在系統內自動安全地驗證、交換數據，不需要任何人為的干預。

4、安全性。只要不能掌控全部數據節點的51%，就無法肆意操控修改網路數據，這使區塊鏈本身變得相對安全，避免了主觀人為的數據變更。

5、匿名性。除非有法律規范要求，單從技術上來講，各區塊節點的身份信息不需要公開或驗證，信息傳遞可以匿名進行。

4. 區塊鏈中，什麼是51%算力攻擊

比特幣白皮書中，有過這樣的表述：誠實節點控制算力的總和，大於有合作關系的攻擊者算力的總和，該系統就是安全的。

換句說，當系統中有合作關系的惡意節點所控制的算力，超過誠實節點所控制的算力，系統就是有被攻擊的風險。這種由惡意節點控制超過50%算力所發起的攻擊，稱為51%算力攻擊（51% Attack）。

那是不是所有的加密貨幣系統都有可能遭遇51%算力攻擊的風險呢？其實並不是的，只有基於PoW（工作量證明）共識機制的加密貨幣，才存在51%算力攻擊，比如比特幣、比特現金和目前階段的以太坊等；而非PoW共識演算法的加密貨幣則不存在51%算力攻擊，如基於DPoS（委託權益證明）共識機制的EOS、TRON等。

在了解了51%算力攻擊之後，你肯定好奇，這種攻擊能做哪些壞事。

1、雙花（Double Spending）。雙花的意思是一份"錢"花了兩次甚至多次。

51%算力攻擊是如何做到雙花的呢？假設小黑有666BTC，他把這些幣支付的大白同時，也把這些幣發到自己的另一錢包地址上。換一句話說，小黑的一份錢，同時轉給兩個人。最終，發給大白那筆交易先被得到了確認，並打包在區塊高度為N的區塊內。

這時，控制了超過50%算力的小黑，發起51%算力攻擊。他通過重新組裝第N個區塊，將發給自己那筆交易打包進區塊里，並持續在這條鏈上延展區塊，由於算力的優勢，這條量將成為最長合法鏈。這樣小黑666BTC雙花成功，大白錢包里的666BTC"不翼而飛"了。

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5. 區塊鏈目前用到哪些共識機制它們各自的優缺點和適用范圍是什麼

目前主要有四大類共識機制：Pow、Pos、DPos、Pool
1、Pow工作量證明，就是大家熟悉的挖礦，通過與或運算，計算出一個滿足規則的隨機數，即獲得本次記賬權，發出本輪需要記錄的數據，全網其它節點驗證後一起存儲；
優點：完全去中心化，節點自由進出；
缺點：目前bitcoin已經吸引全球大部分的算力，其它再用Pow共識機制的區塊鏈應用很難獲得相同的算力來保障自身的安全；挖礦造成大量的資源浪費；共識達成的周期較長，不適合商業應用

2、Pos權益證明，Pow的一種升級共識機制；根據每個節點所佔代幣的比例和時間；等比例的降低挖礦難度，從而加快找隨機數的速度。
優點：在一定程度上縮短了共識達成的時間
缺點：還是需要挖礦，本質上沒有解決商業應用的痛點

3、DPos股份授權證明機制，類似於董事會投票，持幣者投出一定數量的節點，代理他們進行驗證和記賬。
優點：大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量，可以達到秒級的共識驗證
缺點：整個共識機制還是依賴於代幣，很多商業應用是不需要代幣存在的

4、Pool驗證池，基於傳統的分布式一致性技術，加上數據驗證機制；是目前行業鏈大范圍在使用的共識機制
優點：不需要代幣也可以工作，在成熟的分布式一致性演算法（Pasox、Raft）基礎上，實現秒級共識驗證；
缺點：去中心化程度不如bictoin；更適合多方參與的多中心商業模式

在使用共識機制，保證數據一致性時的巨大優勢（共識機制則是Ripple首先提出的，數據正確性優先的網路交易同步機制，在共識網路中，無論軟體代碼怎麼變動，無法取得共識就無法進入網路，更不要提分叉了）。
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PS：稍微自黑下，雖然共識機制絕對能確保任何時候都不會產生硬分叉。但是，這種機制的缺點也比較明顯，那就是要取得與其他節點的共識，明顯要比當前Bitcoin網路漫長的多。極端情況下，在Ripple共識機制網路中掉線的後果也是很恐怖的。

有可能你家停電一天，第二天整個系統就再也無法與其它Rippled節點取得共識了（共識機制事實上需要超過80%的節點承認了你的數據，你的提交才會被其它節點接受，否則就會被排它的拒絕連接），甚至只能清空自己全部500多GB數據重新同步才能連上其它Ripple節點。

所以目前來說，現有的Rippled端並不適合民用（商用的話影響就比較小，比如RL自己的Rippled節點託管在亞馬遜雲數據中心，長時間無響應是可以高額索賠的，而且那種地方除了大型災害幾乎不會斷），這也是RL一直想改進的方面之一。

6. 區塊鏈用一個更形象的方式進行解釋是怎樣的

金窩窩網路分析：更形象的來說，區塊鏈就像是一個電子鏈表，這個鏈表由一個一個的區塊組成，在這些區塊當中包含著所有的有效數據，而每當有新數據出現時，則根據鏈上的共識規則將其打包匯總成一個新的區塊，連接在原有鏈條的後面。最後在整個區塊鏈系統當中，每個參與者都下載保存這個完整的鏈表，並時刻更新。

7. 區塊鏈項目中應用類項目的Golem是什麼

Golem是應用類區塊鏈項目的典型代表，是基於以太坊區塊鏈打造的計算資源交易平台，它如何降低算力成本的呢？
Golem是第一個基於以太坊區塊鏈打造的計算資源交易平台。通過區塊鏈，Golem能鏈接全球的算力資源，從而實現計算能力的全球共享。應用所有者和個體用戶（算力「請求方」）可以點對點地從其他用戶處租用算力（算力「供應商」）。
當前，算力市場壟斷嚴重，他們藉助市場優勢享受高額利潤，進而導致算力價格居高不下。
去中心化的算力交易平台或許可以顯著降低算力價格，但是其發展非常依賴平台參與者的數量。
Golem代幣簡稱GNT，在使用算力資源時需要支付GNT酬勞給算力供應商、軟體開發商。GNT總量為10億枚，82%的GNT在外面出售和流通，18%的GNT保留在Golem團隊手裡。

8. 區塊鏈最直白的解釋

近幾年，「區塊鏈」一詞成了大熱門，新聞媒體競相報道，但大家或許對於區塊鏈的認知還停留在霧里看花的階段，今天我們就來揭開它的神秘面紗。

其實區塊鏈的本質特別簡單，一句話就可以解釋：去中心化分布式資料庫。

區塊鏈的主要作用是用於存儲信息，任何人都可以將信息寫入，同時也可以讀取，所以它是一個公開的資料庫。

區塊鏈的特點

要說分布式資料庫這種技術，市場上早有存在，可不同的是，區塊鏈雖然同為分布式資料庫，但它沒有管理員，是徹底去中心化的。

去中心化是區塊鏈技術的顛覆性特點，它無需中心化代理，實現了一種點對點的直接交互，使得高效率、大規模、無中心化代理的信息交互方式成為了現實。

但是，沒有了管理員，人人都可以往裡面寫入數據，怎麼才能保證數據是可信的呢？被壞人改了怎麼辦？設計者早已想到了這些，這也證明了區塊鏈是真正劃時代的產物。

區塊

區塊鏈由一個個區塊（block）組成。區塊很像資料庫的記錄，每次寫入數據，就是創建一個區塊。

每個區塊包含兩個部分：

區塊頭（Head）：記錄當前區塊的特徵值
區塊體（Body）：實際數據
區塊頭包含了當前區塊的多項特徵值。

生成時間
實際數據（即區塊體）的哈希
上一個區塊的哈希
...
系統中每一個節點都擁有最新的完整資料庫拷貝，修改單個節點的資料庫是無效的，因為系統會自動比較，認為最多次出現的相同數據記錄為真。同時數據的每一步記錄都會被留存在區塊鏈上，可以溯源每一步的往來信息。

這里，你需要理解什麼叫哈希（hash），這是理解區塊鏈必需的。

所謂"哈希"就是計算機可以對任意內容，計算出一個長度相同的特徵值。區塊鏈的 哈希長度是256位，這就是說，不管原始內容是什麼，最後都會計算出一個256位的二進制數字。而且可以保證，只要原始內容不同，對應的哈希一定是不同的。

舉例來說，字元串123的哈希是（十六進制），轉成二進制就是256位，而且只有123能得到這個哈希。（理論上，其他字元串也有可能得到這個哈希，但是概率極低，可以近似認為不可能發生。）

因此，就有兩個重要的推論。

推論1：每個區塊的哈希都是不一樣的，可以通過哈希標識區塊。
推論2：如果區塊的內容變了，它的哈希一定會改變。

哈希的不可修改性

區塊與哈希是一一對應的，每個區塊的哈希都是針對"區塊頭"（Head）計算的。也就是說，把區塊頭的各項特徵值，按照順序連接在一起，組成一個很長的字元串，再對這個字元串計算哈希。

Hash = SHA256( 區塊頭 )

上面就是區塊哈希的計算公式，SHA256是區塊鏈的哈希演算法。注意，這個公式裡面只包含區塊頭，不包含區塊體，也就是說，哈希由區塊頭唯一決定。

前面說過，區塊頭包含很多內容，其中有當前區塊體的哈希，還有上一個區塊的哈希。這意味著，如果當前區塊體的內容變了，或者上一個區塊的哈希變了，一定會引起當前區塊的哈希改變。

這一點對區塊鏈有重大意義。如果有人修改了一個區塊，該區塊的哈希就變了。為了讓後面的區塊還能連到它（因為下一個區塊包含上一個區塊的哈希），該人必須依次修改後面所有的區塊，否則被改掉的區塊就脫離區塊鏈了。由於後面要提到的原因，哈希的計算很耗時，短時間內修改多個區塊幾乎不可能發生，除非有人掌握了全網51%以上的計算能力。

正是通過這種聯動機制，區塊鏈保證了自身的可靠性，數據一旦寫入，就無法被篡改。這就像歷史一樣，發生了就是發生了，從此再無法改變。

9. 區塊鏈的"區塊"是何含義

「區塊鏈，就相當於這個賬本，區塊就相當於這個賬本的一頁，區塊中所承載的信息，就是這一頁上記載的交易內容。區塊鏈是一塊一塊的，每一塊寫滿了交易記錄，連在一起成了一條鏈就是區塊鏈。」

以比特幣為例，大約每十分鍾就行一次「算力競賽」來競爭這個記賬的權利。就好比說，你的算力牛逼，算得多，就像肌肉更結實，更會打，大家都服你，讓你來記這個帳，即向區塊鏈這個總賬本寫入一個區塊（注意不是區塊里的內容）的權利。不過需要說明的一點是，計算能力只能決定贏得競爭的概率。就好比說，一共有若干張彩票，算力多的可以買更多張提高中獎概率，然而買得多的人，也不一定最後就中獎了

區塊鏈即為一個個用這樣的計算力保障的數據塊鏈條。從第一塊開始，每一個區塊依照一定規則收集數據，然後將這些數據附上一個值，使得形成的數據塊經過類似的單向函數計算後的結果落到一定范圍內。通過估算全網的算力以及控制結果范圍的大小，來保障符合要求數據塊在足夠長的時間內才能被找到。這個計算結果會被下一個區塊包含，而這樣形成的鏈式數據結構則稱為區塊鏈。

每一個小賬本被稱為區塊，每一個不同的區塊鏈協議（產生不同的加密貨幣）都會規定每一個區塊的大小（最初比特幣為1M）賬本組成區塊，區塊構成鏈表，區塊的頭包含前一塊的哈希值，這就是區塊鏈。如此一來，任何人就不能隨意修改其中的內容，或者交換順序。如果你這么做，意味著你需要重新計算所有的特殊數字。

規定，允許世界上的每一個人建造區塊。每一個新建區塊的人（找到了這個特殊數字 - SHA256值有30個零）都能獲得獎勵，對於新建區塊的這部分人（礦工）來說：

1.沒有發送者信息，不需要簽名

2.每一個新區塊都會給整個幣種增加新的虛擬（加密）貨幣

3.新建區塊的過程又被稱為「挖礦」：需要大量工作量並且可以向整個經濟體注入新的貨幣

4.挖礦的工作是：接受交易信息，建造區塊，把區塊廣播出去，然後得到新的錢作為獎勵

對每個礦工來說，每個區塊就像一個小彩票，所有人都在拚命快速猜數字，直到有一個幸運兒找到了一個特殊數字，使得整個區塊的哈希值開頭有許多個零，就能得到獎勵。我記得有一個知乎答主給了一個形象的比喻，區塊鏈就像一個擁有貌美如花女兒（區塊）的國王，有很多的青年翹首以盼，而國王的方法是出了一道很難得題目讓所有的青年計算（學習改變人生），誰算的快（在計算哈希值過程也可能是運氣好）就能抱得美人歸

對於想用這個系統來收付款的用戶來說，他們不需要收聽所有的交易，而只要收聽礦工們廣播出來的區塊，然後更新到自己保存的區塊鏈中就可以了

「區塊」也可以想像為一個盒子，區塊里放著一些數字貨幣以及一張小紙條，小紙條上記錄了這十分鍾內產生的那唯一一筆交易信息， 比如說——「小A轉賬給了小B100元」；當然，這段信息肯定是被加密處理過的，為的就是保證只有小A和小B（通過他們手上的鑰匙）才有能力解讀裡面真正的內容。

這個神奇的區塊被創造出來之後，很快被埋在了地底下，至於埋在哪裡？沒有一個人不知道，需要所有計算機節點一起參與進來掘地三尺後才有可能找到（找到一個有效的工作量證明）。顯然，這是一件工作量巨大、成果隨機的事件。但是呢，對於計算機節點來說，一旦從地底下挖出這個區塊，他將獲得區塊內價值不菲的數字貨幣，以及「小A轉賬給了小B100元」過程中小A所支付的小費。同時，對於這個節點來說，也只有他才有權利真正記錄小紙條里的內容，這是一份榮耀，而其他節點相當於只能使用它的復製品，一個已經沒有數字貨幣加持的副本。當然這個神奇的區塊還有一些其他很特別的地方，

可以將計算機節點從地底下挖出區塊的過程叫做「挖礦」，剛才說了，這是一件工作量巨大、運氣成分較多、但收益豐厚的事兒。來自中國上海浦東新區張衡路上的一個節點突然跳出來很興奮的說：「 我挖到區塊了！裡面的小紙條都是有效的！獎勵歸我！」 。雖然此刻張衡路節點已經拿到了數字貨幣，但對於其他計算機節點來說，因為這裡面還涉及到其他一些利益瓜葛，他們不會選擇默認相信張衡路節點所說的話；基於陌生節點彼此不信任的原則，他們拿過張衡路節點所謂挖到的區塊（副本），開始校驗區塊內的小紙條信息是否真實有效等等。在區塊鏈世界裡，節點們正是通過校驗小紙條信息的准確性，或間接或直接判斷成功挖出區塊的節點是否撒謊。（如何定義小紙條信息真實有效，後面會講解，這里暫不做贅述）。在校驗過程中，各個節點們會直接通過下面兩個行為表達自己對張衡路節點的認同（准確無誤）和態度：停止已經進行了一半甚至80%的挖礦進程；將張衡路節點成功挖出的區塊（副本）追加到自己區塊鏈的末尾。你可以稍微有點困惑：停止可能已經執行了80%的挖礦行為，那之前80%的工作不是就白做了嘛？！然後，區塊鏈的末尾又是個什麼鬼東西？對於第一個困惑。我想說，你說的一點沒錯，但是沒辦法，現實就是這么殘酷，即便工作做了80%，那也得放棄，這80%的工作勞苦幾乎可以視為無用功，絕對的傷財勞眾。第二個困惑，區塊鏈和區塊鏈的末尾是什麼鬼？這里因為事先並沒有講清楚，但是你可以簡單想像一下：區塊是周期性不斷的產生和不斷的被挖出來，一個計算機節點可能事先已經執行了N次「從別人手上拿過區塊 -> 校驗小紙條有效性」的流程，肯定在自己的節點上早已經存放了N個區塊，這些區塊會按照時間順序整齊的一字排列成為一個鏈狀。沒錯，這個鏈條，就是你一直以來認為的那個區塊鏈。如果你還是不能夠理解，沒關系，文章後面還會有很多次機會深入研究。

進入到區塊內更微觀的世界裡一探究竟，看看小紙條到底是怎麼一回事，它的產生以及它終其一生的使命：發起交易的時候，發起人會收到一張小紙條，他需要將交易記錄比如說「盜盜轉賬給張三40元」寫在紙上。說來也神奇，當寫完的那一剎那，在小紙條的背面會自動將這段交易記錄格式化成至少包含了「輸入值」和「輸出值」這兩個重要欄位；「輸入值」用於記錄數字貨幣的有效來源，「輸出值」記錄著數字貨幣發往的對象。剛剛創建的小紙條立馬被標記成為「未確認」的小紙條。從地下成功挖出區塊並最終連接到區塊鏈里的小紙條一開始會被標記為「有效」。若這條有效的小紙條作為其他交易的輸入值被使用，那麼，這個有效的小紙條很快會被標記為「無效」。因為各種原因，區塊從鏈上斷開、丟棄，曾經這個區塊內被標記為「有效」的小紙條會被重新標記為「未確認」。區塊鏈裡面沒有賬戶余額的概念，你真正擁有的數字資產實際上是一段交易信息；通過簡單的加減法運算獲知你數字錢包里的余額。上面的1、2、3僅僅作為結論一開始強行灌輸給你的知識點，其中有幾個描述可能會有點繞，讓你覺得雲里霧里，只有了解整體區塊鏈你才能更全面認知其中奧妙。

區塊容量，比特幣從被創建時，或者說源代碼中規定了，區塊容量是1M。最初設計成1M的原因一方面，防止DOS攻擊。另一方面，當年中本聰在創建區塊鏈的時候的容量是32M，但是他通過一個說明為」Clear up「這樣毫不起眼的Commit把區塊容量改成了1M，為防止區塊鏈體積增長過快，為區塊容量這個問題添加了些神秘色彩。1M的容量意味著比特幣最大的處理交易數量在約2400（486882區塊1034.39的大小很接近了）。

區塊鏈說白了，就是一個分布式的記賬的一個小本本，用來記賬的一個工具，並且基於密碼學加密學的技術鋪墊，一旦數據交易記錄在區塊鏈這個本本上了，數據是不可篡改和抵賴的。互聯網是價值的傳遞，那區塊鏈呢就是信任的傳遞。在區塊鏈技術作為信用背書的前提下，區塊鏈中的各節點從各自單一的中心變為多方參與的統一多中心，不需要第三方機構的參與便可實現交易傳遞，效率提高。