比特币设计工作量证明那么难

1. 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。

2. 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

3. 什么是比特币交易确认

比特币几乎是即时接收付款的。然而，在网络开始将你的交易加入一个区块来确认该交易以及你可以使用接收到的比特币之前，有一个平均10分钟的延迟。确认的意思是在网络上达成了一个共识，即你收到的比特币没有用来支付给别人因此被认定是你的财产。一旦你的交易被包含进一个区块，则之后的所有区块都会包含它，这将极大地巩固这个共识并减小交易撤销的风险。每一个用户都可以自行判断交易被确认的时间点，但通常来说，收到6个确认就如同在信用卡交易后等待6个月那样安全。
任何人均可以在专门的硬件上运行软件而成为比特币矿工。挖矿软件通过P2P网络监听交易广播，执行恰当的任务以处理并确认这些交易。比特币矿工完成这些工作能赚取用户支付的用于加速交易处理的交易手续费以及按固定公式增发的比特币。

新的交易需要被包含在一个具有数学工作量证明的区块中才能被确认。这种证明很难生成因为它只能通过每秒尝试数十亿次的计算来产生。矿工们需要在他们的区块被接受并拿到奖励前运行这些计算。随着更多的人开始挖矿，寻找有效区块的难度就会由网络自动增加以确保找到区块的平均时间保持在10分钟。因此，挖矿的竞争非常激烈，没有一个个体矿工能够控制块链里所包含的内容。
工作量证明还被设计成必须依赖以往的区块，这样便强制了块链的时间顺序。这种设计使得撤销以往的交易变得极其困难，因为需要重新计算所有后续区块的工作量证明。当两个区块同时被找到，矿工会处理接收到的第一个区块，一旦找到下一个区块便将其转至最长的块链。这样就确保采矿过程维持一个基于处理能力的全局一致性。
比特币矿工既不能通过作弊增加自己的报酬，也不能处理那些破坏比特币网络的欺诈交易，因为所有的比特币节点都会拒绝含有违反比特币协议规则的无效数据的区块。因此，即使不是所有比特币矿工都可以信任，比特币网络仍然是安全的。
如果还是不懂 ，那就去比特币之家网看看网友们更深层次的解读。

4. 区块链中的工作量证明机制（POW）是什么

比特币挖矿采用工作量证明机制，是什么意思呢？
工作量证明（Proof of Work,简称POW）是共识机制的一种，可简单理解为一份证明，证明你做过一定量的工作，即我通过查看工作结果就能知道你完成了指定量的工作。
比特币挖矿采用的就是工作量证明机制，比特币网络通过调节计算难度，保证每次竞争记账都需要全网矿工计算约10分钟，才能算出一个满足条件的结果。该结果即“区块头”里包含的随机数。
工作量证明是指，如果矿工找到了一个满足条件的结果，我们便可以认为全网矿工完成了指定难度系数的工作量。获得记账权的几率取决于矿工工作量占比全网的比例，如果占比30%，那么获得记账权的几率也是30%。所以提高工作量占比才能提高竞争力，才能获得更多新诞生的比特币！

5. 区块链中相当于成交一个记录。怎么让全部人都会记下呢每一个新的区块都会弄出一个难题又是为什么呢

我以比特币网络来讲解吧：

1. 一个节点产生一个交易之后，会将交易广播出去。每个节点会去收集网络上的交易信息，够一定数量之后，会把这些这些交易打包成一个区块。
   

2. 比特币网络设计了工作量证明的机制。设计了一道数学难题（暴力计算hash值，使计算出的hash值满足一定难度，实际上是计算区块头中的一个字段值nonce），第一个计算出来的节点把区块广播出去，其他网络中的节点验证这个区块是否满足是这个难题的答案。是的话，就把这个节点加到自己的区块链的末尾。

通过广播，让所有人记下。所以，如果你去下载bitcore的比特币客户端，成为比特币网络的一个节点，一开始会让你同步120G（目前）的比特币区块信息。

每个新区块的产生都是矿工通过大量的数学运算，使得计算出的数学结果满足一定的数学难度。所以，比特币网络挖矿是为了区块不断成链。挖矿奖励比特币是激励机制，激励矿工去挖矿。

6. 工作量证明难度怎么计算

要想工作量的证明难度计算出来首先要对工作量进行分析还有就是对人们的工作效率进行分析然后对工作时间和相关的计算出来的时间对比

7. 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。

8. 关于比特币，我有些难以理解......

好吧，你的问题可真多啊。

挖矿是消耗计算资源来处理交易，确保网络安全以及保持网络中每个人的信息同步的过程。它可以理解为是比特币的数据中心，区别在于其完全去中心化的设计，矿工在世界各国进行操作，没有人可以对网络具有控制权。这个过程因为同淘金类似而被称为“挖矿”，因为它也是一种用于发行新比特币的临时机制。然而，与淘金不同的是，比特币挖矿对那些确保安全支付网络运行的服务提供奖励。在最后一个比特币发行之后，挖矿仍然是必须的。目前，挖矿是一项非常专业的工作，你需要购买专业的ASIC阿瓦隆3代矿机进行挖矿，同时还需要加入一个矿池。

比特币是去中心化的，不是有任何机构发行和控制的，只有比特币基金会负责开发和维护。挖矿石免费的，但挖矿设备需要自己购买。汇率高，这是大家对比特币的一种信任。它是一种社会化大实验。只要你挖到比特币了就不愁你花不出去，目前，全球接受比特币的商家成千上万，例如著名的戴尔公司。在国内也有一些接受比特币的商家。

9. 什么是工作量证明

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.

10. 比特币中怎么证明是自己挖矿成功，而不是其他人呢

我们知道了信息计算Hash打包的过程：交易记录、时间、账本序号、上一个Hash值。也知道所有的计算和存贮是需要消耗计算机资源。在中本聪的设计里，完成记账可以获得系统给与比特币奖励，这个过程也就是比特币发行过程，因此把记账成为挖矿。
记账工作
因为记账是有奖励，每次记账都可以为自己增加一定个数的比特币，因此大家争相记账，当然能也就引发了问题：出现记账不一致的是后，系统引入工作量证明来解决这个问题，规则如下：
1.在一段时间内，只有一个人能记账成功。
2.通过解决密码学难题竞争获得唯一记账权
3.其他节点复制记账结果
不过在进行工作量证明之前，记账节点会做进行如下准备工作：
1.收集广播中还没有被记录账本的原始交易信息
2.检查每个交易信息中付款地址有没有足够的余额
3.验证交易是否有正确的签名
4.把验证通过的交易信息进行打包记录
5.添加一个奖励交易：给自己的地址增加12.5比特币
如果争夺记账权成功的话，就可以得到12.5比特币的奖励。
工作量证明
每次记账的时候会把上一个块的Hash值和当前的账页信息一起作为原始信息进行Hash。为了确保10分钟前后只有一个人可以记账，就只有提高记账的难度，用Hash的结果必须以若干个0开头。为了满足条件，进行Hash是引入一个随机数变量。
用伪代码表示一下：
1.Hash(上一个Hash值，交易记录集) = 456635BCD
2.Hash(上一个Hash值，交易记录集，随机数) = 0000aFD635BCD
改变Hash的原始信息的一部分，Hash值也会不断变化，因此在运行Hash的时候，不断改变随机数的值，总可以找到一个随机数使得Hash的结果以若干个0开头，率先找到随机数的节点从此获得记账的唯一记账权。
验证
在节点成功找到Hash值之后，会马上对全网进行广播打包区块，网络的节点收到广播后会对其进行验证。如果验证通过，表明已经有节点成功解密，就不会在竞争当前区块，而是选择接受区块，记录到自己的账本中，进行下一轮竞争猜谜。网络中只有最快解密的区块才会添加到账本中，其他的节点进行复制，确保整个账本的唯一性。
如果节点有作弊行为，会导致网络的节点验证不通过，直接放弃其打包的区块，也无法记录到总账本中，那么作弊节点的消耗成本就白费了。因此矿工自觉的遵守比特币系统的共识协议，也确保整个系统的安全。
这个问题就好像你去工地搬砖，搬完一天砖，包工头问你你怎么证明自己一天在工地搬砖呢？