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工作量证明是什么?它和比特币什么关系?|点滴资讯

 

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工作量证明共识机制的实质是提供证据,表明大多数节点同意并且不撒谎。

什么是比特币?


比特币是一种去中心化的,无需许可的数字货币协议,无需中央中介就可以实现点对点的价值转移。

为什么需要比特币的工作证明?


创建工作量证明 验证非常困难,昂贵且耗时,但是易于验证。比特币是安全的,因为它在计算上无法攻击网络。要求参加工作证明是此属性的核心。因此,比特币依赖于计算工作的加密挑战的信任基础。

为了安全起见,工作证明(PoW)是必需的,它可以防止欺诈,从而可以实现信任。这种安全性确保独立的数据处理器(矿工)不会说谎。工作量证明用于安全地对比特币的交易历史进行排序,同时增加随时间更改数据的难度。如果有多个副本,则用于选择网络中最有效的区块链副本。最后,工作量证明是创建分布式时钟的关键,它使矿工可以自由进入和离开网络,同时保持恒定的运行速度。

但是,要真正了解工作证明,我们必须了解区块链的基础知识。

区块链基础知识:


比特币的交易历史存储在称为区块链的数据结构中。该 blockchain -逻辑-由块链组成。块 大约每十分钟产生一次,由交易组成。交易 是将比特币从一个帐户转移到网络上广播的另一个帐户。区块内的交易由矿工 (区块创建者)根据可选费用排序用户包括作为激励。费用越高,越可能包含该交易。任何人都可以运行挖掘节点。每个矿工都有相同区块链的副本。创建块的动作称为挖掘。

通过将每个块与前一个块的哈希值链接,可以按时间顺序组织块。

不变的区块链:

将一个区块与其前身的“工作量证明” 哈希值链接会导致防篡改。由于每个块的哈希都是下一个块的哈希的组成部分,因此链中的任何更改都将更改最终的“工作量证明”哈希以及介于两者之间的所有块哈希。更改的块越深,篡改所需的计算量就越大。链的最后一个散列代表整个链的累积工作,类似于校验和。

工作量证明解释:


比特币使用hashcash系统生成块。矿工通过计算解决工作量证明难题的解决方案来创建区块。他们需要在目标256位数字以下找到特定的哈希。Hashcash使用SHA256 生成随数据的任何变化而急剧变化的哈希。从输出中获取输入是不可能的。解决这一挑战的唯一方法是进行昂贵的猜测,即工作证明。

为了猜测“工作量证明”的答案,矿工进入了交易列表,并添加了一个猜测数字(现时数)作为哈希函数的输入。由于矿工可以自由进入和离开网络,因此每2016个区块调整一次难度, 以使每个矿工在十分钟的间隔内解决该区块的可能性保持不变。这分散了整个网络中的验证过程。协议会根据矿工的数量自动增加或减少目标,从而进行此调整。

共识:


第一个找到“工作量证明”答案的矿工向网络广播了他们的解决方案。通知所有节点发现新块。他们仔细检查解决方案,然后开始进行下一个步骤。这项工作是高度冗余的;所有矿工都在同一组交易中竞争以找到解决方案。

如果正确,大宗矿工将获得交易费和大宗奖励。整体奖励 (目前为12.5 比特币)是一种新的比特币,已创建并认可其帐户。竞争形成了协议(共识机制),该协议将所有节点与相同的区块链副本同步。

安全性:


该协议仅将最长的链(具有最“工作证明”的链)视为有效和真实的。从长远来看,欺诈性链条是不切实际的,因为矿工连续获得区块奖励来维持链条的可能性很小。随着时间的流逝,其他矿工将比篡改链更快地扩展有效链。

工作量证明的问题:


比特币的工作量证明共识机制有几个问题:

1.它对环境造成负担。

2.容易受到51%攻击。如果矿工占据了哈希(猜测)能力的51%以上,他们就可以决定真相。

3.除了高昂的尝试费用外,没有任何机制可以惩罚任何恶意矿工。

4. 由于每个节点必须处理每个事务,因此扩展性不好。拆分网络可能会提高效率,而且降低了安全性。

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