区块链-挖矿

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“什么是挖矿？”，是须要化身矿工去山西挖煤吗？固然不是，在比特币和区块链诞生以后，挖矿和矿工都被赋予了全新的含义。用户用我的计算机下载软件而后运行特定算法，与远方服务器通信后可获得相应比特币，这就是咱们如今常常听到的圈内人所指的挖矿了，而这些参与其中的人就被称为矿工。

区块链中的区块是经过挖矿产生。所谓挖矿（比特币）简单说其实就是求解数学题，可是这个数学题的求解不是靠技巧，而就是直接使用暴力破解。把上个区块的哈希值加上10分钟内的交易单打包，再加上一个随机数，算出一个256位的字符串哈希值，输入的随机数Nonce使哈希值知足必定条件就得到这个区块的交易记帐权。

描述挖矿的一个好方法是将之类比为一个巨大的多人数独谜题游戏。一旦有人发现正解以后，这个数独游戏会自动调整难度以使游戏每次须要大约10分钟解决。 想象一个有几千行几千列的巨大数独游戏。若是给你一个已经完成的数独， 你能够很快地验证它。

然而，若是这个数独只有几个方格里有数字其他方格都为空的话，就会花费很是长的时间来解决。这个数独游戏的困难度能够经过改变其大小 （更多或更少行列）来调整，但即便它很是大时验证它也是至关容易的。而比特币中的 "谜题" 是基于哈希加密算法的，其展示了类似的特性：非对称地，它解起来困难而验证很容易，而且它的困难度能够调整。

从基本应用来看，区块链是一种去中心化的分布式账本，既然是去中心化，那么谁来参与记帐呢？矿工。矿工的数量以及难以被控制。那这么多矿工参与记帐，那么应该相信谁呢？这即是挖矿解决的问题—记帐权的委派问题，这其实也是一个共识问题（咱们能够经过什么方式去取得这个记帐权，而且你们都心服口服）。

新产生的区块须要快速广播出去，以便其余节点进行对其验证，以防造假。每一个区块存着上一个区块的哈希值，能够溯源到源头，只有通过验证后才最终得到区块的交易记帐权。比特币系统会让挖矿的矿工竞争记帐权（在主链上连接区块的权利），这个竞争机制就是工做量证实机制。

挖矿须要付出大量的能源和时间，谁付出的工做量多就能以更大的几率得到一个区块的记帐权。获取记帐权的矿工会将当前区块连接到前一区块，造成最新的区块主链，该矿工也会获得系统奖励的必定数量（2009~2013年每10钟产生50个比特币，2014年至今每10分钟产生的比特币将减半成25个）的比特币。

挖矿在比特币系统中有两个重要做用：

一、挖矿节点经过参考比特币的共识规则验证全部交易。 所以，挖矿经过拒绝无效或畸形交易来提供比特币交易的安全性。
二、挖矿在构建区块时会创造新的比特币，和一个中央银行印发新的纸币很相似。每一个区块创造的比特币数量是固定的， 随时间会渐渐减小。

区块中的挖矿交易记录

新交易不断地从用户钱包和应用流入比特币网络。当比特币网络上的节点看到这些交易时，会先将它们放到各自节点维护的一个临时的未经验证的交易池中。

当矿工构建一个新区块时， 会将这些交易从这个交易池中拿出来放到这个新区块中，而后经过尝试解决一个很是困难的问题（也叫工做量证实）以证实这个新区块的合法性。

这些交易被加进新区块时，以交易费用高的优先以及其它的一些规则进行排序。