为什么比特币需要工作量证明（PoW）？

Yori • 2023年4月20日 am9:03 • 比特币 • 阅读 174

PoW（Proof of Work，工作量证明）是区块链网络（尤其是比特币）采用的共识机制，用于验证交易和创建新的区块。它需要参与者（即矿工）来解决复杂的数学问题，扩展计算资源。第一个解决问题的矿工，将获得把新的区块添加到区块链以及获得区块奖励的权利，从而确保网络的安全性和完整性。

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挖矿的过程

要理解 PoW 的复杂性，必须深入研究挖矿的过程。当比特币网络中发生交易时，这些交易会被放入内存池（mempool）中。然后，矿工从内存池中选择一组交易，尝试组成一个新的区块。要做到这一点，矿工必须先解决一个需要大量计算的加密谜题。

这个谜题基于 SHA-256 哈希算法，矿工需要找出随机数中的某个特定数值。矿工将这个特定数值与区块数据结合起来，生成一个满足网络难度目标的哈希值。难度目标是一个动态值，每 2016 个区块（大约每两周）调整一次，从而让比特币的平均出块时间维持在 10 分钟左右。

解谜题竞赛

寻找随机数中的某个特定数值是一个反复试验的过程，因此竞争非常激烈。矿工不断地对各个随机数值进行哈希计算，直到找到一个满足协议预设的难度目标的随机数。第一个找到正确随机数的矿工，可以开采一个新区块，并把这个区块添加到区块链中，同时获得奖励——新铸造的比特币，以及交易手续费。这些奖励激励矿工将大量的计算资源投入到任务中。