POW挖矿流程

Posted 2021-02-09 yuxiazi

POW挖矿具体流程

何为pow挖矿？矿工收益的多少，取决于矿工的贡献值，也就是工作证明，挖矿的收益取决于自己的算力、全网算力和挖矿难度三要素。自己拥有的算力越高，全网算力越低，挖矿难度越小，能挖到的币才越多。全网算力就是一种币所有矿机算力之和。

主要有三个模块，Block模块、BlockChain模块、POW模块即挖矿模块，从定义一个区块开始，一个区块中包含的信息有区块信息，时间戳，前区块哈希值，现区块哈希值，经过挖矿后得到的哈希碰撞值等等

工作量证明（ PoW ）通过计算一个数值（ nonce ），使得拼揍上交易数据后内容的 Hash 值满足规定的上限。在节点成功找到满足的Hash值之后，会马上对全网进行广播打包区块，网络的节点收到广播打包区块，会立刻对其进行验证

为了实现对交易打时间戳，Hash交易数据，通用工作量证明方法。网络中的每个节点从事于解决一个适度困难的密码难题。难题的解决方法是：把区块中的所有数据做SHA256哈希运算，并且得到哈希值小于给定的目标值。区块中还包含一个Nonce值，通过递增Nonce来寻找正确的哈希值。这个密码谜题被设计成，每隔一段时间会找到一个谜题答案。SHA256算法将根据给出的输入数据计算出一个唯一的hash值，只要输入值不变，永远返回相同的结果。区块是不可逆的，达到去中心化的作用。

随着矿工人数的增加，挖矿难度也在增加，以比特币为例子，难度是nonce，nonce可以理解为一个随机数，就是挖矿中要找到一个符合条件的nonce值。nonce的值越来越大，算力也要求越来越高，Pow的过程，即为不断调整Nonce值，对区块头做双重SHA256哈希运算，使得结果满足给定数量前导0的哈希值的过程，Pow完成的区块向全网广播，其他节点将验证其是否符合规则，如果验证有效，其他节点将接收此区块，并附加在已有区块链之后。之后将进入下一轮挖矿

 在PoW中，系统中的投票权与节点的计算能力成正比。每秒可以计算哈希函数次数越多，节点就越有可能赢得区块链中下一个区块的出块权。每次创建区块，都要去验证。新创建一个对象，专门处理挖矿验证。创建新的工作量证明，设置难度值原理：如果随机生成的Hash（二进制）小于难度值则挖矿成功。

POW共识算法主要是通过计算难度值来决定谁来出块。POW的工作量是指方程式求解，谁先解出来，谁就有权利出块。方程式是通过前一个区块的哈希值和随机值nonce来计算下一个区块的哈希值，谁先找到nonce，谁就能最先计算出下一个区块的哈希值，这种方式之所以被称为计算难度值是因为方程式没有固定解法，只能不断的尝试，这种解方程式的方式称为哈希碰撞，是概率事件，碰撞的次数越多，方程式求解的难度就会越大功能代码实现主要是 定义区块挖矿难度初始值为4，然后逐渐递增，创建区块链，创建创世区块，然后进行pow挖矿，也就是创建新的区块，要求，当前区块的hash值与前面的0的个数与难度洗漱相同，计算hash再校验区块，校验新的区块是否合法，成功后生成新的区块