科普：比特幣挖礦的過程_比特幣

比特幣挖礦科普專輯到這里就要收尾了，經過前兩篇文章鋪墊，相信讀者朋友已經對比特幣交易和區塊產生的過程有一定的認識。那么它們跟“挖礦”有什么關系呢？我們知道，在比特幣網絡中，有很多挖礦節點和礦工參與創建比特幣新區塊。如果多個挖礦節點都創建了同一個高度的區塊，該判定誰的區塊更合法呢？比特幣引入了PoW共識機制，通過挖礦的方式，來競爭新區塊的記賬權。誰拿到新區塊的記賬權，它創建的新區塊就合法。挖礦的目的就是贏取記賬權，確認新區塊和交易。那么挖礦節點和礦工是如何配合工作，完成挖礦的呢？

礦工破解挖礦任務

挖礦節點創建好預備區塊后，將預備區塊的區塊頭數據發送給礦工。礦工收到挖礦任務后，會遞增區塊頭中的隨機數。每調整一次，就會按照比特幣協議規定，用SHA256算法計算區塊頭的哈希值。如果區塊頭的哈希值大于目標哈希，就繼續變更隨機數，直到區塊頭的哈希值小于或者等于目標哈希為止。

穩定幣crvUSD科普創新清算機制LLAMMA，可在抵押品價格下跌時逐步替換為穩定幣:1月17日消息，Curve官方科普其穩定幣crvUSD創新的清算機制LLAMMA，解釋了LLAMMA通過AMM的特性進行針對債務人更友善的清算方式，讓抵押品在價格下跌時逐漸轉移成穩定幣，讓原本要清償的債務有一定程度的穩定幣可以償還，同時在價格回穩時再逐漸把穩定幣換回抵押品，而不是直接的觸發清算導致債務人的虧損。

此前報道，2022年11月23日，去中心化交易平臺CurveFinance開發者發布Curve即將推出的去中心化Stablecoin“crvUSD”的官方代碼和白皮書。[2023/1/17 11:17:13]

歐易OKEx將于3月18日推出DeFi系列科普視頻:據歐易OKEx官方消息顯示，歐易OKEx將正式推出DeFi系列科普視頻《歐易DeFi20講》，本系列節目由歐易OKEx亞太區CEO馬克金主講。該視頻首期將于3月18日11:00(HKT)推出，用戶可以在歐易OKEx官方學院、金色財經觀看。

《歐易DeFi20講》主要包含DeFi入門指南、全景解讀DeFi生態及如何參與DeFi三個篇章，可以輕松使用戶了解DeFi原理，洞察DeFi價值，掌握DeFi熱點，更多詳情請關注歐易OKEx官方學院。[2021/3/18 18:55:59]

挖礦節點驗證區塊，延長本地區塊鏈

當礦工找到可以使預備區塊頭哈希值小于目標哈希的隨機數時，會立即向挖礦節點上報挖礦結果。挖礦節點接收到信息后，立刻按照礦工上報信息重組區塊，并驗證區塊。驗證無誤后，挖礦節點將新區塊保存到節點本地數據庫，并添加到節點本地區塊鏈上。區塊的驗證信息包括：區塊頭是否合法；區塊頭的MerkleRoot哈希跟區塊中交易數據的MerkleRoot哈希是否一致；交易數據中第一筆是否為Coinbase交易；區塊中每一筆交易是否合法等等。向全網廣播新區塊

人大附中物理老師李永樂科普拜占庭將軍問題和區塊鏈:5月14日，人大附中物理老師、科普視頻網紅李永樂在其公眾號發布視頻《拜占庭將軍問題是什么？區塊鏈如何防范惡意節點？》。李永樂老師在視頻中對拜占庭將軍問題和區塊鏈進行了講解，他表示，拜占庭將軍問題本質上指的是，在分布式計算機網絡中，如果存在故障和惡意節點，是否能夠保持正常節點的網絡一致性問題。在近40年的時間里，人們提出了許多方案解決這一問題，稱為拜占庭容錯法。例如蘭波特自己提出了口頭協議、書面協議法，后來有人提出了實用拜占庭容錯PBFT算法，在2008年，中本聰發明比特幣后，人們又設想了通過區塊鏈的方法解決這一問題。區塊鏈通過算力證明來保持賬本的一致性，也就是必須計算數學題，才能得到記賬的權力，其他人對這個記賬結果進行驗證，如果是對的，就認可你的結果。與拜占庭問題比起來，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

挖礦節點將新區塊在本地保存后，同步向比特幣網絡廣播挖礦結果。由于整個區塊的區塊體積較大，一般會先廣播新區塊的區塊頭。其他節點在接到廣播后，先驗證區塊頭信息，驗證通過后，節點會先在其本地的區塊索引庫中創建新區塊的索引。在接收到新區塊的全部信息后，節點驗證交易信息和區塊頭的MerkleRoot哈希，驗證通過后，節點將這些交易信息錄入新區塊，并延長本地區塊鏈。至此，新區塊的廣播和驗證完畢，挖礦節點開始下一個區塊的挖礦工作。

人民數字FINTECH推出區塊鏈科普動畫:人民日報數字傳播發布微博稱，人民數字FINTECH出品《趣味科普|區塊鏈動畫》。[2020/3/31]

當前挖礦的一些特點

集群挖礦-礦池：

比特幣挖礦這件事情，理論上任何人都可以自建比特幣挖礦節點，參與挖礦，甚至可以通過手工驗證區塊頭哈希，破解挖礦任務，競爭記賬權。但博主在上一文中提到，按照當前的挖礦難度，即便使用現在的主流礦機，要找到一個符合比特幣網絡要求的新區塊，理論上需要42年時間，而如果使用普通PC或者是手工計算，則需要上萬年甚至上百萬年。因此，普通礦工單獨挖礦的經濟效益太低，可能挖到機器報廢，還掙不到一分錢。礦池就是在這種情況下應運而生的，大量礦工將自己的礦機接入礦池，從礦池的挖礦節點獲取挖礦任務，集體挖礦。這樣就可以在較短時間內挖到新區塊，獲得區塊獎勵，礦池按照挖礦過程中每個礦工的貢獻情況，分配挖礦收益，所有礦工都可以實時獲取挖礦收益，進行回本或者二次投資。礦機實際收到的挖礦任務中，TargetHash遠大于比特幣網絡要求的TargetHash：

動態 | 報告：區塊鏈等熱點詞促使童書科普百科類成交額同比增速最高:近日，京東圖書與艾瑞咨詢聯合發布了《2019中國圖書市場報告》。報告指出，AI、5G、區塊鏈、機器人、VR、智能家居、AR這些熱點詞，不斷點燃科技熱潮，科技在改變大眾生活的同時，也吸引了越來越多家長的關注，從小培養孩子對科技的興趣和熱愛。因此童書中科普百科類成交額同比增速最高，占比將近40%。[2020/1/8]

礦池和礦工一起挖礦的流程，一樣遵循上述過程。礦機通過網絡跟礦池通訊，請求挖礦任務，礦池將挖礦任務發送給礦機，礦機變更區塊頭的隨機數，并驗證區塊哈希。符合挖礦任務TargetHash要求的隨機數，將按照挖礦協議的格式提交給礦池，礦池給礦機提交的挖礦結果計算收益。需要注意的是，如果給礦機下發的挖礦任務中，TargetHash是此時比特幣網絡的TargetHash，那么這個TargetHash太小，礦機基本不可能找到符合要求的隨機數，提交挖礦結果，也就不可能獲得挖礦收益。因此，礦池給礦機下發的挖礦任務中，有一個單獨的信息：初始挖礦難度。這是一個遠低于全網挖礦難度的數值，對應更大的TargetHash，在這個難度下，礦機可以在較短時間內找到符合要求的隨機數，向礦池提交更多挖礦結果。礦池算力不同于礦機本地算力：

談及挖礦，總有一個繞不開的名詞：算力。到底什么是算力呢？算力，其實就是礦工驗證區塊頭哈希值的速度。礦機在獲得挖礦任務后，會按照挖礦任務的信息，遞增區塊頭的隨機數，隨機數每調整一次，就驗證一次區塊頭的哈希值。可以看到，限制礦機挖礦快慢的唯一一個因素就是它驗證區塊頭哈希值的快慢，因此有了“算力”這個指標。目前，常規比特幣礦機的算力單位是TH/s，它的意思，每秒鐘可以驗證1T次哈希，1T=1×103G=1×106M=1×109K=1×1012次。有過挖礦經歷的朋友，都會發現，礦機本地顯示的算力跟礦池顯示的算力總是有差異。這是因為，礦機本地顯示的算力，是礦機驗證哈希的速度，它只跟礦機的性能有關，不管有沒有找到符合挖礦任務要求的隨機數，礦機本地算力都一直存在。而礦機在礦池顯示的算力則不同，它是礦池按照礦機實際提交的挖礦結果計算出來的，如果礦機的運氣較差，在較長時間內都沒有找到符合挖礦任務要求的隨機數，無法向礦池提交挖礦結果，礦機在礦池的算力就會降低。但時間拉長后，運氣對礦機破解挖礦任務的影響會降低，礦機較長時間的礦池平均算力，跟礦機本地算力相差不大。以上是比特幣挖礦的基礎知識，如果能讀懂這三篇文章，相信讀者朋友對比特幣挖礦會有一個初步的認識。如果想要跟博主交流探討更多挖礦方面的問題，歡迎關注“閑話挖礦”微信公眾號，同時也能更及時的了解博主更新的挖礦知識。文中涉及的幾個知識點：區塊高度：又叫BlockHeight，相當于區塊的編號，它的值等于區塊鏈中這個區塊之前所有區塊的數量。區塊鏈的第一個區塊是創世區塊，區塊高度為0，第二個區塊的區塊高度為1，第三個區塊的區塊高度為2，以此類推。區塊鏈中區塊的總數，即為最新區塊的區塊高度+1。PoW：全稱為ProofofWork，中文名稱為工作量證明。是比特幣網絡使用的一種用于解決比特幣新區塊確權問題的方法。在比特幣網絡中，人人都可以參與新區塊的創建工作，PoW機制規定，誰能夠在最短時間內找到一個區塊頭哈希值小于比特幣網絡指定的TargetHash的預備新區塊，誰就擁有正式新區塊的記賬權。記賬權：比特幣的區塊鏈，實質上是一個鏈式的大賬本，鏈上的每一個區塊，都是一本賬，上邊記錄了發生在區塊鏈上的比特幣交易信息。因此，我們把創建新區塊的過程看作記賬的過程。記賬權，顧名思義為記錄交易賬本的權利，也即在比特幣區塊鏈上創建正式新區塊的權利。參考資料：挖礦的實現BlockHeight工作量證明

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