当前位置:首页 > 知识 >

比特币挖矿原理:工作量证明

为什么节点要参与比特币挖矿?

在比特币系统中,记账的节点可以通过完成记账工作获得比特币奖励,这个过程也叫做挖矿。比特币的发行过程就是通过记账节点完成的,因此节点会争相参与挖矿,获得比特币奖励。

记账工作

由于记账是有奖励的,每次记账都可以给自己增加一定数量的比特币。因此,节点争相记账会引起记账不一致的问题。为了解决这个问题,比特币系统引入了工作量证明机制:在一段时间内,只有一个节点可以通过解决密码学难题获得唯一记账权,其他节点复制记账结果。在进行工作量证明之前,记账节点会进行准备工作,包括收集广播中还没有被记录账本的原始交易信息、检查交易信息中付款地址是否有足够余额、验证交易是否有正确签名以及记录添加一个奖励交易。如果节点成功争夺记账权,就可以获得比特币奖励。

工作量证明

每次记账,节点会把上一个块的Hash值和当前的账页信息一起比特币系统设置了挖矿难度。节点需要通过猜谜的方式找到一个随机数,使得Hash结果以若干个0开头。通过不断改变随机数的值,率先找到满足条件的节点获得唯一记账权。

计算量分析

在比特币挖矿过程中,需要进行大量的Hash运算来找到满足条件的随机数。理论上,查找一个以n个0开头的Hash值需要尝试62的n次方次运算。由于这个数非常巨大,矿工需要投入大量的计算设备和电力。因此,为了降低成本,很多矿工联合起来组成矿池进行挖矿。

验证

节点找到满足条件的随机数后,会对全网进行广播打包区块。其他节点收到广播打包区块后,会立刻对其进行验证。如果验证通过,则表明已经有节点成功解迷,其他节点就不再竞争当前区块打包,而是选择接受这个区块,记录到自己的账本中,然后进行下一个区块的竞争猜谜。

说明

除了获得比特币奖励外,矿工还能通过交易费收益获得收益。比特币共识协议主要由工作量证明和最长链机制两部分组成。

猜你喜欢

微信二维码

微信