关于比特币挖矿

什么是比特币挖矿？

世界各地的电脑通过竞争解决复杂的密码问题，挖掘比特币。人们一直在相互发送比特币，有些人需要在总分类账中记录每笔交易。集中式系统中有唯一一个获授权的实体，负责记录所有交易。如果总分类账管理员离线或被入侵，则整个系统停止工作。然而，比特币不会出现这种状况。比特币的总分类账，也叫做比特币区块链，是由全世界的众多独立实体分配及维护的。这使得比特币相比其他集中式总分类账受到严苛的审查，并具备无与伦比的可恢复性。

由于比特币没有单一权威，独立交易处理器需就共同总分类账达成一致。比特币区块链通过采集刚发生的交易到被称为区块的清单中，对此进行管理。每次新交易区块创建后都会被添加到比特币区块链中，从而形成一个越来越长的清单，包含比特币网络上发生的所有交易。挖矿者的工作是确认创建的区块，并通过解决密码问题保护区块内容。问题解决后，区块被添加到包含所有已记录交易的公共总分类账中。区块会被在整个比特币网络公布，从而使得所有参与者可以更新总分类账的本机副本。

我们 如何确保区块链完整，不被篡改？挖矿者的作用正是在此。

当交易区块创建时，挖矿者会努力解决密码问题，使区块被添加到比特币区块链中。为此，他们会获取区块中的信息，并对其运用数学公式。此公式将来自区块的信息转化为一个简短、随机的数字和字母序列，这被称为密码散列（hash）。各区块的散列必须满足一个限制条件：被看作大整数的散列应小于或等于当前网络的难度目标。目标不断变化，因此平均需10分钟找到一个有效的区块。

开始挖矿

散列拥有一些有趣的属性。从一组类似比特币区块的数据中生成散列很容易，但只看散列基本上不可能知道这些数据是什么。如果您拥有一些数据的散列，几乎不可能反推出原始数据是什么。

虽然很容易从大量数据中生成散列，但每一个散列都是独一无二的。即使您只修改交易区块中的一个字符，它的散列也会完全改变。由于这种特性，生成一个带有效散了的区块非常困难。您能做的最多只是反复更改区块内容，看它的散列是否与有效标准匹配。这是计算密集性非常高的任务。从2016年 初开始，平均需100,000,000,000,000,000,000次迭代才能生成一个有效的比特币区块。因此，挖矿者不再使用个人电脑，而是专业硬件，也就不足为奇了。

当对一个区块进行散列计算时， 挖矿者不只使用交易，还使用比特币区块链中上一确认区块生成的散列。也就是说，每个区块都参考前一个。由于各区块的散列是用之前区块的散列生成的，所以它成为了一种数字版的水漆封印。它确认此区块及其以前的所有区块是合法的。随着各区块堆积到特定交易区块的顶部，区块的保密性提升

如果坏人试图通过修改已存在比特币区块链中的区块而伪造交易，这会更改这个区块的散列。如果有人通过对区块运行散列函数检查其真实性，则会发现此散列与后一区块参考的不同。攻击者需要修改其想修改的区块后的所有区块，而且还要生成一个比所有其他挖矿者更长的新区块链，才能使网络接受其修改。成本能达到几千万美元。

争夺比特币

为了挣得比特币，挖矿者会努力成为第一个解决比特币协议内区块散列问题的人。每次成功解决问题后会获奖励，由两部分组成：新生成的比特币和就添加到区块中的交易收取的费用。从2016年初开始，每个区块生成25个新比特币，交易费约0.5比特币。