比特币挖矿如何运作一段时间

比特币挖矿

什么是比特币

现在是 2020 年，你一定对比特币这个词很熟悉。经过各种宣传和炒作，比特币这个概念本身已经被赋予了许多虚张声势的功能。比特币有很多具体的技术细节，这次我们只描述与“挖矿”相关的部分。

要解释清楚挖矿，首先要知道比特币是一个去中心化的分布式自治网络。或者可以这样理解，比特币是一个小账本或者分布式账本，也就是说比特币网络上有很多节点，每个节点的任务就是记账。

为什么要开采比特币

因为比特币是一个去中心化的分布式网络，大家都可以加入这个网络，所以可能会有恶意节点，这些节点就是不守规矩的乱搞。

必须有办法降低制造麻烦的成本，让恶意节点觉得不值得，这样整个网络才能正常发展。

降低破坏比特币网络成本的解决方案是“挖矿”。

如何挖矿

我们在这里不讨论节点如何发现比特币。假设这个分布式网络已经运行，消息可以在节点之间广播。当有人要汇款时，需要在节点之间广播汇款信息，节点收到后会记录汇款信息。

挖矿即将开始---节点收到汇款信息（以下简称交易）后，仅放入内存池。为了使交易生效，需要一系列步骤。

首先从内存池中取出一些交易，计算本次交易的hash值，用一个随机数对交易hash值进行hash，即hash(hash(transaction) + random number)判断上一步是哈希结果的前几位有很多 0？具体0的个数是动态调整的。如果 0 的个数不够，就换一个随机数，反复尝试，直到 0 的个数足够找到随机数。 , 将随机数、交易的哈希值、交易本身打包成一个数据包，称为区块比特币是如何被炒作起来的，收到区块后将区块广播给各个节点，并取这个随机数哈希来验证是否存在真的那么多0。如果验证成功，就会被记录下来。

这个过程通常被称为交易打包，或挖掘一个区块。可以看出，这个操作是相当累人的。为了不让节点白费，在交易列表中会有专门的汇款。内容是从天上掉下一个比特币，传送到打包好的节点。

所以挖掘是一种形象隐喻。尝试随机数的过程就像在矿井中随机挖掘一样。如果你很幸运，你只能得到我的，所以现在你知道当有人说你从采矿中赚了多少钱时是什么意思。来吧。

阻止

区块链

为了降低篡改难度，前一个区块的hash值也需要记录在区块中，相应的碰撞随机数算法也会改进为hash(hash(交易)+hash前一个区块的+随机数），

这个新的区块指向在前一个区块中，所有的区块看起来都串成了一条链。

如果有人想篡改区块链中某个区块中的交易，该交易的哈希值会发生变化，所以原来的随机数不能满足要求，篡改者必须重新估计随机数，哈希整个区块的大小自然会跟着变化，

由于前一个块的正确哈希值记录在后一个块的头部，因此篡改者不得不篡改之前的所有块，重新估计所有随机数，成本大大降低。

所以在挖矿过程中，如果有人挖出一个区块，那么你就得停止估算，因为前一个区块的hash已经过时了，你需要将新的区块作为前一个区块，然后可以继续尝试。

区块链

挖矿完成后要做什么

为了防止比特币无限减少，经过一定时间后，比特币出块奖励会减半，最终不会再有挖矿奖励了。

但是，虽然挖出块的奖励已经没有了，但是仍然可以挖出块。矿工如何赚钱？这时候只能靠手续费了。

每笔交易都会设置一个手续费，打包成功的矿工会收到本次打包交易的手续费，所以矿工打包打包时，必须先选择内存池中手续费较高的。

为了每次赚更多的钱，你可以一次打包很多交易，但是打包太多的交易，哈希计算的速度会变慢，而且块越大，越多网络将被传输。交易的速度也会很慢。也许当你估计时，当别人撞到一个新的村庄街区时，你会徒劳无功。

所以最终选择打包多少交易是一个平衡的结果。

电脑性能的提升对挖矿有什么影响

随着计算机硬件的发展，计算hash的时间肯定会越来越短，为了让每次成功碰撞的时间大致相同，具体0的个数需要根据速率动态调整最近一段时间的出块次数。

目前全网计算机的计算能力越强，难度就越高比特币是如何被炒作起来的，即需要的0越多，碰撞的难度就越高。结果是，无论你计算多快，难度系数的增加都会使出块时间保持在同一水平。

结束

上面提到的算法只是一个普遍的原理，并不是比特币实际使用的算法。

我是这方面的新手，我还在学习中。文中难免有错误。请原谅我。

有机会详细阐述一下这类问题，

如何判断你的比特币是否属于你？什么是智能合约？

为什么比特币要等待多个交易确认？什么是分叉重组？