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比特币是怎么判断最快的计算机的?
你这个问题实际上是几道题的综合,并不能通过一句两句解释清楚。
为了安全,比特币的所有交易记录是要进行非对称性加密的,比特币采用的是哈希算法中一种叫做SHA256的方法,顾名思义就是加密后,得到一串256位的二进制数字。
因为网络上所有计算机的记账权利都是一样的,并没有一个中心,也就是所有人都可以去进行区块记账,那这么多区块用谁的呢,这时候就需要给这个记账操作增加一个难度了。那就是让大家共同计算一道数学题,就是让你通过调整随机数的方法,来使得新字符串的SHA256结果前72位都是0:
这道题是非常难的,以至于全网所有的矿机计算能力加在一起,每十分钟才有可能有一个矿工计算出来这个结果。从而也就保障了,单位时间内,只会产生一个区块。
算力难度调整
不过全网的算力不断提升,使得这道题对于矿工来讲越来越容易,那怎么办呢?系统会自动提升这道题的难度,模式很简单,原先不是前72位为0么,现在改成73位就好了。这个过程,都是系统根据全网整个计算能力来自动判断的,并不需要人为干预。
计算能力判断
事实上,比特币系统并不需要去判断那个最快的计算机,而是去判断在每十分钟,是哪个计算机算出了那个刚好的答案,并且成功生成了区块,就可以了。系统也会根据预设好的算法,自动把生成区块的奖励,发给对应的那个计算机。
在比特币中这个过程叫挖矿。
实现比特币的技术叫区块链,可以理解为一个账本,全世界每个人都可以有一本一模一样的账本,账本有很多页,每一页是有严格的顺序的,因为会不断产生新的账目要记录,所以账本页码会不断增加。
每增加一页,就就像区块链每增加一个新的区块,当有人要交易比特币的时候,就会广播全部节点记录这笔交易,然后每个节点竞争谁最快,最快的节点被选中有资格在区块链后面加一个区块,那么问题来了,什么叫最快呢?
专业术语叫工作量证明,比特币用哈希函数解谜来证明工作量,用一个临时随机数+上一个区块的哈希值+本次交易记录 作为入参带入到哈希函数中,得到输出,如果这个输出在某个事先定义的范围内,那么就认为算出了正确的结果,这个节点就是最快的,这个计算的过程完全是看运气的,所以理论上只要矿机计算能力越强获胜可能性就越大,但是也有走狗屎运的,很快就成功的。
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