最长链比特币
① eth挖矿是什么原理
凡是涉及到币，就一定离不开挖矿。以太坊网络中，想要获得以太坊，也要通过挖矿来实现。说到挖矿，就一定离不开共识机制。
不知道大家还记得比特币的共识机制是什么吗？比特币的共识机制是 PoW (这是英文 Proof of Work 的缩写，意思是“工作量证明机制”）。简单来说，就是多劳多得，你付出的计算工作越高，那么你就越有可能第一个找到正确的哈希值，就越有可能得到比特币奖励。
但是，比特币的PoW存在着一定的缺陷，就是它处理交易的速度太慢，矿工们需要不断地通过计算来碰撞哈希值，这是劳民伤财且效率低下的。对区块链知识有涉猎的朋友们应该看到这样一种说法：
以太坊为了弥补比特币的不足，提出了新的共识机制，名叫 PoS(这是英文的缩写，意思是“权益证明”，也有翻译成“股权证明”的）。
PoS 简单来讲，其实就跟它的字面意思一样：权益嘛，股权嘛，你持有的币越多相当于你的股权越多，你的权益越高。
以太坊的PoS就是说：你持币越多，你持有币的时间越久，你的计算难度就会降低，挖矿会容易一些。
在以太坊最初的设定中，以太坊希望能够通过阶段性的升级，在前期依旧采用PoW来构建一个相对稳定的系统，之后逐渐采用 PoW+PoS，最后完全过渡到 PoS。所以，说以太坊的共识机制是PoS，没错，但是PoS只是以太坊发布之初的一个计划或者说目标，目前以太坊还没有过渡到 PoS，以太坊采用的共识机制仍是 PoW，就是比特币那个 PoW，但是又和比特币的PoW稍稍不同。
这里的信息量有点大，
第一个信息点是：以太坊目前采用的共识机制也是PoW，但是和比特币的PoW稍稍不同。那么，和比特币的PoW到底有什么不同呢：简单来说，就是以太坊挖矿难度可以调节，比特币挖矿难度不能调节。就好比咱们高考，因为各个省份的教学情况、生源人数都不一样，所以高考分为全国卷和各省自主命题。
以太坊说我赞成这样分地区出题，比特币说：不行，必须全国同一卷，大家难度都一样！
通俗解释，就是，比特币是利用计算机算力做大量的哈希碰撞，列举出各种可能性，来找到一个正确哈希值。而以太坊系统呢，它有一个特殊的公式用来计算之后的每个块的难度。如果某个区块比前一个区块验证的更快，以太坊协议就会增加区块的难度。通过调整区块难度，就可以调整验证区块所需的时间。
以太坊协议规定，难度的动态调整方式是使全网创建新区块的时间间隔为 15 秒，网络用 15 秒时间创建区块链，这样一来，因为时间太快，系统的同步性就大大提升，恶意参与者很难在如此短的时间发动51%（也就是半数以上）的算力去修改历史数据。
第二个信息点是：以太坊最初的设定中，希望通过阶段性升级来最终实现由 PoW 向
PoS过渡的。
时间追溯到 2014 年，在以太坊发布之初，团队宣布将项目的发布分为四个阶段，即 Froniter（前沿）、Homestead（家园）、Metropolis（大都会）和 Serenity（宁静）。前三个阶段共识机制采用 PoW（工作量证明机制），第四个阶段切换到 PoS（权益证明机制）。
2015年7月30号，以太坊第一个阶段“前沿”正式发布，这个阶段只适用于开发者使用，开发人员可于在以太坊网络上编写智能合约和去中心化应用程序 DAPP，矿工开始进入以太坊网络维护网络安全并挖矿得到以太币。前沿版本类似于测试版，证明以太坊网络到底是不是可靠的。
2016年3月14日，以太坊进入到第二个阶段“家园”，这一阶段，以太坊提供了钱包功能，让普通用户也可以方便体验和使用以太坊。其他方面没有什么明显的技术提升，只是表明以太坊网络已经可以平稳运行。
2017 年 9 月，以太坊已经进行到第三个阶段“大都会”。“大都会”由拜占庭和君士坦丁堡两次升级组成，这个阶段的的目标是希望能够引入 PoW 和 PoS 的混合链模式，为 PoW向PoS的顺滑过渡做准备。最近比较热门的“以太坊君士坦丁堡升级”升级的就是这个，在君士坦丁堡升级中呢，以太坊将对底层协议和算法做一些改变，来为实现 PoW 和
PoS奠定良好的基础。
以太坊挖矿会得到对多少奖励呢？赢得区块创建竞争成功的矿工会得到这么几项收入：
1、 静态奖励，5个以太坊；
2、 区块内所花费的燃料成本，也就是Gas，这部分我们上一期内容讲过;
3、 作为区块组成部分，包含“叔区块”的额外奖励，叔就是叔叔的叔，每个叔区块可以得到挖矿报酬的1/32作为奖励，也就是5乘以1/32，等于0.15625 个以太坊。这里我们简单解释一下“叔区块”，“叔区块”这个概念是以太坊提出来的，为什么要引进叔块的概念？这还要从比特币说起。在比特币协议中，最长的链被认为是绝对的正确。如果一个块不是最长链的一部分，那么它被称为是“孤块”。一个孤立的块是一个块，它也是合法的，但是可能发现的稍晚，或者是网络传输稍慢，而没有能成为最长的链的一部分。在比特币中，孤块没有意义，随后将被抛弃掉，发现这个孤块的矿工也拿不到采矿相关的奖励。
但是，以太坊不认为孤块是没有价值的，以太坊系统也会给与发现孤块的矿工回报。在以太坊中，孤块被称为“叔块”(uncle block)，它们可以为主链的安全作出贡献。 以太坊十几秒的出块间隔太快了，会降低安全性，通过鼓励引用叔块，使引用主链获得更多的安全保证(因为孤块本身也是合法的) ，而且，支付报酬给叔块，还能激发矿工积极挖矿，积极引用叔块，所以，以太坊认为，它是有价值的。
② 什么是比特币挖矿
秒懂比特币挖矿：
1.我手上现在有一张面值100元的人名币。（比特币）
2.谁关注公众号我就给谁。
3.但是需要在评论里面猜出这张钱的编号才行。（挖矿，随机填充数值求解）
自己想尽办法猜，猜中得100元全款——个人挖矿
出钱召集一些人来一起猜——矿场
召集认识不认识的人一起来猜，通过猜测的次数，按比例分配这100元——矿池
以上是一个简单的类比例子，当然，你们关注并猜出了我兜里100块钱的编号，我保证给你。
那么，比特币挖矿到底是怎么回事呢？
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当张三想要通过A账号转账1000元给李四的B账号时：① 张三大吼一声：大家注意啦，我用A账号给李四的B账号转1000块钱。② 张三附近的村民听了确实是张三的声音，并且检查张三的A账号是否有足够余额。③ 检查通过后，村民往自己的账本上写：A账号向B账号转账1000元，并修改余额：A账号余额=3000-1000=2000元，B账号余额=2000+1000=3000元。④ 张三附近的村民把转账告诉较远村民，一传十十传百，直到所有人都知道这笔转账，以此保证所有人账本的一致性。聪明如你一定发现了，在步骤② 如果张三吼了一声，附近村民假装没听到，都不去核实记账，那么这个系统不就停止工作了吗？为解决这个问题，村里商讨后决定，谁第一个确认是张三的声音的会获得500元。于是大家都竖起耳朵，时刻监听村里的每一个动静，真可谓草木皆兵。评论区有人问，这500元是哪儿来的？我这里也简答讲一下。1.比特币平均差不多每10分钟产生一个区块，这个区块能打包的交易数量是有限的，我们就算800笔吧。但是呢，旷工不会平白无故给你打包交易到并广播，所以需要收取手续费。而且，由于交易的人很多，先打包谁的交易也取决于手续费的高低。所以你可以看到，现在比特币火热了，手续费水涨船高。2.我们都知道比特币总量2100万个，发币机制是逐年递减。当旷工第一个成功打包这个区块并广播，并且是最长的链的话，那么他还会获得奖励，目前只有12.5个比特币。最开始是50个，已经衰减2次了。这里当然还有小问题，比如为什么要最长链，怎么确定是最长链，哪些链会被抛弃？如果大家有兴趣再深入说说。以上就是旷工的奖励。2017/12/8更新。在比特币的世界里，大约平均每10分钟会产生一个区块。所有的挖矿计算机都在尝试打包这个区块并提交，而第一个成功生成这个数据块的人，就可以得到一笔比特币报酬。最初，大约每10分钟就可以产生50个比特币的比特币报酬。但是该报酬每4年减半，现在每10分钟比特币网络就可以产生25个比特币。好了，接着上面的故事讲，张三这一吼，惊动了全村的人，大家都纷纷表示自己是第一个听到张三声音的人。这500块钱该给谁呢？于是村里又商讨出新的规定，需要有证据证明这是张三的声音。张三在喊的这一声里带有特定的声波数据，谁先破解出来就给谁。在比特币世界里，这是就是一个新的概念，共识机制。比特币是通过工作量证明的共识机制来决定记账权的，通俗来讲，谁证明了自己的工作量最大，谁就负责记账。工作量大小是通过计算符合某一个标准的比特币区块头的哈希散列值来体现的。区块头通常包含前一个区块的哈希散列值、Merkle根、时间戳、难度目标、以及一个填充的随机值。试图争夺记账权的节点称为挖矿节点，挖矿过程就是求出一个能够填充本区块头的随机值，让区块头的哈希散列值符合某一个标准。
作者：Leaf
链接：https://www.hu.com/question/20792042/answer/261310341
③ 最长区块链才是正确的区块链
什么是最长链？为什么是正确的区块链？
比特币白皮书规定，节点永远认为最长链是正确的区块链，并将持续在它上面延长。所有矿工都在最长链上挖矿，有利于区块链账本的唯一性。如果给你转账的比特币交易不记录在最长链上，你将有可能面临财产损失。
怎样算是“最长的区块链”呢？因为全世界的矿工同时在挖矿，有可能同时有2个矿工算出了正确的答案，那么区块链就会形成分叉，剩下的矿工有可能在其中任意一条分叉上继续挖矿，延长区块链。
所以我们通常要求在比特币转账被打包之后，还需要经历6个区块的确认，确保矿工不会再回到另一条分叉上挖矿时，才算真正的转账成功。
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 比特币如何防止篡改
比特币网络主要会通过以下两种技术保证用户签发的交易和历史上发生的交易不会被攻击者篡改：
非对称加密可以保证攻击者无法伪造账户所有者的签名；
共识算法可以保证网络中的历史交易不会被攻击者替换；
- 非对称加密算法3是目前广泛应用的加密技术，TLS 证书和电子签名等场景都使用了非对称的加密算法保证安全。非对称加密算法同时包含一个公钥（Public Key）和一个私钥（Secret Key），使用私钥加密的数据只能用公钥解密，而使用公钥解密的数据也只能用私钥解密。
- 1使用如下所示的代码可以计算在无限长的时间中，攻击者持有 51% 算力时，改写历史 0 ~ 9 个区块的概率9：
- #include
- #include
- double attackerSuccessProbability(double q, int z) {
- double p = 1.0 - q;
- double lambda = z * (q / p);
- double sum = 1.0;
- int i, k;
- for (k = 0; k <= z; k++) {
- double poisson = exp(-lambda);
- for (i = 1; i <= k; i++)
- poisson *= lambda / i;
- sum -= poisson * (1 - pow(q / p, z - k));
- }
- return sum;
- }
- int main() {
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- printf("z=%d, p=%f\n", i, attackerSuccessProbability(0.51, i));
- }
- return 0;
- }
- 通过上述的计算我们会发现，在无限长的时间中，占有全网算力的节点能够发起 51% 攻击修改历史的概率是 100%；但是在有限长的时间中，因为比特币中的算力是相对动态的，比特币网络的节点也在避免出现单节点占有 51% 以上算力的情况，所以想要篡改比特币的历史还是比较困难的，不过在一些小众的、算力没有保证的一些区块链网络中，51% 攻击还是极其常见的10。
- 防范 51% 攻击方法也很简单，在多数的区块链网络中，刚刚加入区块链网络中的交易都是未确认的，只要这些区块后面追加了数量足够的区块，区块中的交易才会被确认。比特币中的交易确认数就是 6 个，而比特币平均 10 分钟生成一个块，所以一次交易的确认时间大概为 60 分钟，这也是为了保证安全性不得不做出的牺牲。不过，这种增加确认数的做法也不能保证 100% 的安全，我们也只能在不影响用户体验的情况下，尽可能增加攻击者的成本。
- 研究比特币这样的区块链技术还是非常有趣的，作为一个分布式的数据库，它也会遇到分布式系统经常会遇到的问题，例如节点不可靠等问题；同时作为一个金融系统和账本，它也会面对更加复杂的交易确认和验证场景。比特币网络的设计非常有趣，它是技术和金融两个交叉领域结合后的产物，非常值得我们花时间研究背后的原理。
- 比特币并不能 100% 防止交易和数据的篡改，文中提到的两种技术都只能从一定概率上保证安全，而降低攻击者成功的可能性也是安全领域需要面对的永恒问题。我们可以换一个更严谨的方式阐述今天的问题 — 比特币使用了哪些技术来增加攻击者的成本、降低交易被篡改的概率：
比特币使用了非对称加密算法，保证攻击者在有限时间内无法伪造账户所有者的签名；
比特币使用了工作量证明的共识算法并引入了记账的激励，保证网络中的历史交易不会被攻击者快速替换；
- 通过上述的两种方式，比特币才能保证历史的交易不会被篡改和所有账户中资金的安全。
非对称加密
图 4 - 51% 攻击
总结
⑥ 美国一程序员把7500个比特币当垃圾扔掉，比特币现在值多少钱
比特币现在的价格是245453，他的概念一开始是在2009年被提出来的。而且预估2021年也会是比特币的一个牛市。比特币的主要取决他有以下这些优点。
⑦ 比特币系统规定要几个个体确认后才算交易完成呢
6个区块确认。
解释：
A君给B君转1个比特币，除了要输入交易金额1个比特币外，还需要设置一定量的矿工费，在输入秘钥并点击发送之后，需等待交易打包和6个区块确认，才能完成这笔转账，而这个过程大概需要花费30分钟~1小时。
比特币网络上有很多节点，假设B和C节点在短时间差内都计算出工作量证明解，然后把自己挖到的区块传播到网络中，先传播给邻近节点，而后传播到整个网络。
B和C矿工的区块数据是不一样的，但都是正确的，因此在这一刻出现了两个都满足要求的不同区块，B和C附近进的D、E、F等等矿工在监听到这个两个区块时，是有先后顺序区别的。怎么办，先入为主，节点把先监听的区块复制过来，然后开启新区块的挖矿工作。
那这个时候不同节点，同时有不同版本的区块链，而这两个版本的区块链，都被矿工们继续开采。但是两个版本的区块链其增长速是不一样的，总有一条链的长度要超过另一条链。当D、E、F等等矿工发现全网络中有一个条更长链的时候，他们会抛弃当前较短的链，转到更长链上进行挖矿。而那些被矿工成功挖掘的块，因为不是在最长链上而被抛弃了，他们叫过时块。这些过时块中的数据，又需要等待重新被写入区块中。
当一笔交易获得6个区块确认后，从而以确认该交易是在最长分支的区块链里，不可篡改，然后才能够花费小星转他的比特币。
(7)最长链比特币扩展阅读
比特币交易确认过程
（1）钱包创建交易
钱包软件通过收集UTXO、 提供正确的解锁脚本、 构造支付给接收者的输出这一系列的方式来创建交易。 产生的交易随后将被发送到比特币网络临近的节点， 从而使得该交易能够在整个比特币网络中传播。
（2）交易独立效验
每一个收到交易的比特币节点将会首先验证该交易，有效的交易将被传递到临近的节点，这将确保只有有效的交易才会在网络中传播， 而无效的交易将会在第一个节点处就被废弃。
验证的交易添加到交易地：验证交易后， 比特币节点会将这些交易添加到自己的交易池， 用来暂存尚未被加入到区块的交易记录。
（3）节点确认交易
假设有个比特币网络节点A，其收集到了区块277，314。接下来A节点做两件事：1.尝试挖掘新区块；2.监听其他节点是否挖出新的区块。 如果A节点监听到了区块277315，则标志着277，315区块竞争结束。与此同时开启区块277，316的竞赛。
A节点在接收并验证区块277，315后，会检查内存池中的全部交易， 移除已经在区块277，315中出现过的交易记录，确保任何留在内存池中的交易都是未确认的，等待被记录到新区块中，而被移除的交易记录获得一次确认交易。把包含在区块内且被添加到区块链上的交易称为确认交易。
⑧ 比特币每枚价格一度超过3.3万美元！为何这么多人痴迷比特币
比特币有以下的优点。
一、无法篡改，无法伪造。在现实生活中我们可能会遇到假钞，但是在比特币的系统中，所有东西都是记录在案的，不需要担心假币的问题。
在比特币的网络上，他是采用工作量证明机制以及最长链机制保障的，比特币的网络里面，一般认为最长的链才是最正确的链，正是因为这个链条负责，修改起来也是十分有难度的。除非你拥有超过一般的算力，否则是没有办法完成篡改的。
换句话来说，如果你的个人的私钥不丢失，你的比特币就永远都是你的，不会被别人篡改。
⑨ 为什么比特币不怕被盗
比特币最重要的特性是去中心化，比特币的去中心化是用非对称加密技术和分布式存储实现的。比特币第2个特性是不可篡改，这是用工作量证明机制和最长链机制来保障的。
⑩ 区块链本质是什么比特币原理又是什么二者究竟有何区别
一枚比特币价格从2万多美元狂涨到4万美元。这不由得引起了我的研究兴趣，或者说简单了解了一下比特币到底是什么，它的机理具体是什么样子的，揭开它的神秘面纱。因此，简单搜索了一些资料，也对比特币有些了解，便把手头上的资料整理了一下。
（3）目的：去中心化，减少风险
中心式网络只有中央服务器能够存储和处理数据，其缺点是工作量大，一旦瘫痪则整个系统瘫痪；数据存储量大；中央管理者权限大。
分布式网络中的所有服务器均能够存储和处理数据，各服务器之间地位平等，可以存储更多的数据和具有更高的安全性。
大致的科普内容就是这样，如果还想多了解一些，可以看看中本聪的论文和下面的官方科普视频。