初识区块链

Posted 2021-01-10 chengzhiyang

工作量证明（proof of work）

　　区块链的一个关键是，为了保证安全稳定，要给它加一个门槛：即参与者想创建区块并加入区块链，必须证明自己完成了非常困难的工作，这就是"工作量证明"，简称POW。可以理解为POW用于保持区块链的节奏。

　　工作的困难度通过计算量来体现，它不能被快速完成，而且困难度随时间增长而加大。中本聪在比特币中设定每10分钟出一个新块（动态设置难度值）。而哈希计算（hash）的特点，就满足这种要求。

　　此外，完成这个工作的人，也会获得相应奖励。如”矿工“通过”挖矿“，生产区块，获得比特币奖励。算力高、速度快者优先。

 

　　哈希计算：指获得指定数据的哈希值的过程。它的特点是：指定数据的哈希值是唯一的，且原始数据有任何变化，其哈希值都会改变。

　　比特币中使用的POW算法是 Hashcash ，它最初用来防止垃圾邮件。计算哈希的数据由两部分组成，一个是区块数据（如前一区块的hash、时间戳、交易信息、难度值等），另一个是计算器nonce。使用哈希函数（如SHA256）计算hash值，如果不符合难度要求，则nonce+1 ，再次计算直到满足要求。

　　难度值 ：一般用targetBits定义，意思是二进制的hash值前面有多少bit为0，暂且称为目标上界，如果计算得到的hash值比目标上界小，则表示符合有效证明。因为比目标上界小的值毕竟是少数，所以需要反复改变nonce来计算hash。如下图所示，第二行的hash为目标上界，第一行不符合要求，第三行则符合要求。

　　

 

 

文章内容仅为区块链技术的学习记录，如有失误或考证不严谨的地方，请多多指教。

参考资料：

　　https://jeiwan.cc/

　　https://liuchengxu.gitbook.io/blockchain/