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以“词条释义”的形式对比特币区块链技术中经常涉及的术语及基本概念进行专业化的阐释和解读。

工作量证明(PoW)
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BSV区块链编辑 2022-04-14 17:34 361

工作量证明(Proof of Work)是由于成本高或耗时长而难以生成、但却易于他人验证的一段数据。工作量证明的产生通常涉及着一项计算任务,这个计算任务里有一个成功概率较低的随机过程,因此平均来说,在生成有效的工作量证明之前,需要进行大量的反复试错试验。在比特币中,工作量证明机制是基于 SHA-256 哈希算法的。

比特币的工作量证明

比特币在挖矿过程中使用着工作量证明系统。为了让一个区块被全网接受,广播节点必须展示出能够涵盖该区块中所有数据的有效工作量证明。挖出有效区块的难度是根据区块链的平均增长率进行调整的,该速率被设定为每 10 分钟生成一个区块。

节点要想挖出有效区块,必须寻找到一个随机数(nonce),该随机数能使区块头在两次 SHA-256运算下的哈希值小于当前的区块难度目标值。这就表明了发现该区块的节点是网络的积极参与者。每个新区块的区块头都包含前一个区块的哈希值,从而将区块连接成链条,形成了区块链账本。如果想修改一个区块,首先必须要创建一个同样包含着前序区块信息的新区块,并且还需要重新完成所有后续区块中包含的所有工作量。正是这样的机制保护了区块链,让其不易被篡改。

总结

  1. 工作量证明是比特币共识机制的一部分。
  2. 比特币工作量证明算法试图解决一个单次成功概率很低的难题。
  3. 矿工使用候选区块头作为输入,对其进行哈希运算并检查得到的哈希值是否低于区块难度目标值。如果未低于目标值,矿工将更改区块头中的随机数,再进行一次重复试验。试验会一直重复直至算出的哈希值低于目标值,这时该区块就被成功挖出。
  4. 为了让一个区块被比特币网络接受,矿工必须完成一个能够涵盖该区块中所有数据的工作量证明。比特币网络限定新区块的生产速率为平均每 10 分钟一个,网络难度会依照此速率进行调整。由于成功挖出区块的概率非常低,因此我们无法预测下一个区块会由哪台计算机生成。
  5. 由于成功找到有效工作量证明答案(即挖出区块)的概率很低,这就大大降低了两个或多个矿工同时生成一个区块的可能性。
比特币协议
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区块
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比特币协议
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区块时间戳
Secp256k1
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