比特币工作量证明机制
Ⅰ 比特币的工作量证明要怎么理解
客户端不需要知道真正的随机数,客户端(也是系统)其实就是要“随机数”所求的哈希值小于某个值。
如:041665464(随机数)的SHA256的值是:(16进制)0FFFFFFFFFF...(假如)
它不符合小于00FFFFFFFF的规定,所以不是区块。
041665465(随机数)的SHA256的值是:(16进制)000FFFFFFFF...(假如)
它符合小于00FFFFFFFF的规定,所以它是区块。
实际上找小于一个哈希值的随机数很难的,这正是工作量证明的原理。
要小于的这个值(00FFFF...)是可变的(难度),这个随时间和计算力的大小而变化。
Ⅱ 什么是工作量证明
工作量证明(Proof Of Work,简称POW),简单理解就是一份证明,用来确认你做过一定量的工作。监测工作的整个过程通常是极为低效的,而通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量,则是一种非常高效的方式。比如现实生活中的毕业证、驾驶证等等,也是通过检验结果的方式(通过相关的考试)所取得的证明。
权益证明机制
POW是达成共识的一种方式,不过他不是唯一的方式,还可以有其他的方式让各个节点达成共识,例如POS。
POS不同于POW之处在于,在POS系统上挖矿是以货币持有数量为基础,换句话说,在POS的情况下,一个人拥有虚拟货币的5%和在比特币系统上拥有系统5%的算力的效果是一样的。
工作量证明的基本原理工作量证明系统主要特征是客户端需要做一定难度的工作得出一个结果,验证方却很容易通过结果来检查出客户端是不是做了相应的工作。这种方案的一个核心特征是不对称性:工作对于请求方是适中的,对于验证方则是易于验证的。它与验证码不同,验证码的设计出发点是易于被人类解决而不易被计算机解决。下图表示的是工作量证明的流程:
举个例子,给定的一个基本的字符串"Hello, world!",我们给出的工作量要求是,可以在这个字符串后面添加一个叫做nonce的整数值,对变更后(添加nonce)的字符串进行SHA256哈希运算,如果得到的哈希结果(以16进制的形式表示)是以"0000"开头的,则验证通过。为了达到这个工作量证明的目标。我们需要不停的递增nonce值,对得到的新字符串进行SHA256哈希运算。按照这个规则,我们需要经过4251次计算才能找到恰好前4位为0的哈希散列。
.工作量证明的过程 我们可以把比特币矿工解这道工作量证明迷题的步骤大致归纳如下: 生成Coinbase交易,并与其他所有准备打包进区块的交易组成交易列表,通过Merkle Tree算法生成Merkle Root Hash 把Merkle Root Hash及其他相关字段组装成区块头,将区块头的80字节数据(Block Header)作为工作量证明的输入 不停的变更区块头中的随机数即nonce的数值,并对每次变更后的的区块头做双重SHA256运算(即SHA256(SHA256(Block_Header))),将结果值与当前网络的目标值做对比,如果小于目标值,则解题成功,工作量证明完成。 该过程可以用下图表示:
比特币的工作量证明,就是我们俗称“挖矿”所做的主要工作。理解工作量证明机制,将为我们进一步理解比特币区块链的共识机制奠定基础。
Ⅲ 比特币算法原理
比特币算法主要有两种,分别是椭圆曲线数字签名算法和SHA256哈希算法。
椭圆曲线数字签名算法主要运用在比特币公钥和私钥的生成过程中,该算法是构成比特币系统的基石。SHA-256哈希算法主要是运用在比特币的工作量证明机制中。
比特币产生的原理是经过复杂的运算法产生的特解,挖矿就是寻找特解的过程。不过比特币的总数量只有2100万个,而且随着比特币不断被挖掘,越往后产生比特币的难度会增加,可能获得比特币的成本要比比特币本身的价格高。
比特币的区块由区块头及该区块所包含的交易列表组成,区块头的大小为80字节,由4字节的版本号、32字节的上一个区块的散列值、32字节的 Merkle Root Hash、4字节的时间戳(当前时间)、4字节的当前难度值、4字节的随机数组成。拥有80字节固定长度的区块头,就是用于比特币工作量证明的输入字符串。不停的变更区块头中的随机数即 nonce 的数值,并对每次变更后的的区块头做双重 SHA256运算,将结果值与当前网络的目标值做对比,如果小于目标值,则解题成功,工作量证明完成。
比特币的本质其实是一堆复杂算法所生成的一组方程组的特解(该解具有唯一性)。比特币是世界上第一种分布式的虚拟货币,其没有特定的发行中心,比特币的网络由所有用户构成,因为没有中心的存在能够保证了数据的安全性。
Ⅳ 比特币为什么采用工作量证明(POW)来产生区块
防伪。
这个跟进化论一样,主链是通过不断筛选共识后得出来的,累计的运算量高,想要伪造主链,必须付出更高昂的代价(全网一半的算力)。比如说比特币现在挖矿用的电量已经和新加坡的国家电量持平。 你想伪造必须付出一半新加坡的发电量
Ⅳ 比特币到底在计算什么
人人富财商院这样告诉你:每一个比特币的节点都会收集所有尚未确认的交易,并将其归集到一个数据块中,这个数据块会和前面一个数据块集成在一起。矿工节点会附加一个随机调整数,并计算前一个数据块的SHA-256哈希运算值。挖矿节点不断重复进行尝试,直到它找到的随机调整数使得产生的哈希值低于某个特定的目标。
由于哈希运算是不可逆的,寻找到符合要求的随机调整数非常困难,需要一个可以预计总数的不断试错过程。这时,工作量证明机制就发挥作用了。当一个节点找到了符合要求的解,那么它就可以向全网广播自己的结果。其他节点就可以接收这个新解出来的数据块,并检验其是否符合规格。如果其他节点通过计算哈希值发现确实满足要求,那么该数据块有效,其他节点就会接受该数据块,并将其附加在自己已有的链条之后。
比特币挖矿采用的是SHA-256哈希值运算,这种算法会进行大量的32位整数循环右移运算
穷举,验证,直到找到某个符合要求的的数据,这个毫无意义的数据就是一块钱了
Ⅵ 区块链挖矿工作量证明是什么
POW的拼法是Proof of Work(工作证明)。简单说就是需要干非常多的苦力,才能获得相对优厚报酬的工作模式。
矿工们在挖一个新的区块时,必须对SHA-256密码散列函数进行运算,区块中的随机散列值以一个或多个0开始。随着0数目的上升,找到这个解所需要的工作量将呈指数增长,矿工通过反复尝试找到这个解。
最先算出正确答案的矿机可获得当前区块的记账权,同时获得新发行比特币的奖励。理论上来说,算力(力气)越大,算(搬)得越快,收益值就越高。这个你们应该看得懂的说,POW 的意思就是按劳分配,多劳多得。目前,币界老大哥比特币、现在的二哥以太币等都是这种模式。
Ⅶ 工作量证明机制(pow)是什么
工作证明(Proof Of Work,简称POW),顾名思义,即工作量的证明。通常来说只能从结果证明,因为监测工作过程通常是繁琐与低效的。
比特币在Block的生成过程中使用了POW机制,一个符合要求的Block Hash由N个前导零构成,零的个数取决于网络的难度值。要得到合理的Block Hash需要经过大量尝试计算,计算时间取决于机器的哈希运算速度。当某个节点提供出一个合理的Block Hash值,说明该节点确实经过了大量的尝试计算,当然,并不能得出计算次数的绝对值,因为寻找合理hash是一个概率事件。当节点拥有占全网n%的算力时,该节点即有n/100的概率找到Block
Hash。
工作证明机制看似很神秘,其实在社会中的应用非常广泛。例如,毕业证、学位证等证书,就是工作证明,拥有证书即表明你在过去投入了学习与工作。生活大部分事情都是通过结果来判断的。
Ⅷ 什么是工作量证明机制(POW)
工作量证明机制(POW)不难理解,很多情况下我们都使用POW,只是不自知而已。在不考虑验证的情况下(无论是中心化还是非中心化的验证),我们可以认为任何具有概率性事件的累计都是工作量证明,如淘金。假设矿石含金量为p%质量,当你得到一定量黄金时,我们可以认为你一定挖掘了1/p 质量的矿石。而且得到黄金数量越多,这个证明越可靠。
在一个简单的钓鱼游戏里,如果钓到鱼的概率是较小的,我们可以认为玩家持有一定数量的鱼就相当于完成了一定量的钓鱼工作,从而可以认为玩家完成了钓鱼任务。
一个人具有的一些技能如外语口语,乐器或是运动技巧,通常也是一种工作量证明。不用检查四六级证书,一个人能流利的说外语或者演奏乐器,那么TA一定在这些技能上投入了足够的工作量,而且这个工作量与技能的熟练程度是正相关的。数字货币交易平台“币汇”。
再说这四六级证书,一般认为在不能作弊的考试里采用足够多的客观题,也可以做到工作量证明的效果,因为一个人从概率上不可能连续蒙对大量的客观题。因此一般认为文凭也是有说服力的。同样的,飞行员的飞行小时数也说明问题,如果你飞了一万小时还活着,大概率就不是靠运气。
在一些其他场合我们也可以见到POW的踪影,比如电子游戏里的胜率、K/D比率,在大量的交战中一定的胜率能说明玩家的实力。同样有些游戏里的成就系统、装备体系也是POW,一般认为成就点数高的玩家在游戏里投入更多,更不容易诈骗,有时候交易点卡要求装备等级或者成就点数也是这个道理。
因此,POW要求出示一定的证明表明工作量,证明可以是直接记录也可以是以概率表示,其中对于由小概率事件累计的工作,出示结果等同于证明了工作量(因为不太可能直接得到小概率结果)
在比特币和其他类比特币的系统中,POW系统是以合乎要求的HASH作为工作结果。由于矿工要取得合法的计算结果需要一定量的计算,因此得到合法的计算结果就可以证明完成了一定量的计算。