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比特幣礦工扮演什麼角色

WikiBit 2022-04-14 00:59

摘要:為了在沒有中央調解人的情況下提供一個運作良好的貨幣系統,比特幣需要以“最終性”來結算交易。不能回滾或重放事務。

  你會學到什麼

  ·礦工如何確認比特幣交易

  · 工作證明是什麼意思

  ·任何人都可以成為比特幣礦工嗎?

  ·比特幣礦池介紹

  為了在沒有中央調解人的情況下提供一個運作良好的貨幣系統,比特幣需要以“最終性”來結算交易。不能回滾或重放事務。

  全節點——在本節上一篇文章仲介紹——將確保交易有效;他們提供正確的數字簽名,證明與地址相關的未使用資金 (UTXO) 可以使用。

  但這些交易需要在區塊鏈中得到確認——確保沒有發生雙重支出——這是礦工所扮演的角色。他們為這項服務付費,這意味著他們還具有發行新比特幣的功能。

  礦工和交易確認

  由於比特幣區塊鏈的區塊大小固定為 1MB,它平均每秒只能容納 7 筆交易,因此未經確認的交易位於稱為 Mempool 的東西中,等待礦工接管。

  礦工的作用是觀察 Mempool,等待這些未確認的交易,然後打包成候選區塊;每十分鐘,就會選擇一個候選塊添加到現有區塊鏈中,以確認(結算)其中的所有交易。

  每個確認的區塊都會用新的比特幣向礦工支付此結算功能的費用。第一個區塊 - 又名創世區塊 - 於 2009 年 1 月 3 日開採,獎勵 50BTC。

  從那時起,每隔大約 10 分鐘就會向網路添加一個新區塊,每 210,000 個區塊,礦工就會獲得一半的獎勵。這大致相當於四年減半週期,意味著 2140 年左右將達到 2100 萬比特幣的供應上限。

  以比特幣 2021 年的 ATH 價格 64,805 美元計算,每十分鐘每塊支付 6.25BTC 的獎勵率超過 42 萬美元。

  獎勵給確認每個新區塊的礦工的 BTC 也被稱為“coinbase 獎勵”——這個術語後來被同名的加密貨幣交易所聲稱。

  礦工和工作證明

  鑒於比特幣的價值來自其貨幣的數字稀缺性,以及它確保防止雙重支出的方式,採礦過程必須是困難的並激勵誠實的行為。這是通過稱為工作證明(Pow)的東西來實現的。

  PoW 要求礦工通過解決數學難題相互競爭,以獲得將候選區塊廣播到網路的權利。

  全節點自動調整尋找難題解決方案的難度 - 每 2,016 個塊 - 確保已消耗所需的計算能力以確保每 10 分鐘創建一個新塊,根據最大供應量調節發行。

  雖然這個謎題本身沒有意義,但到達那裏所需的工作卻沒有:它證明了礦工沒有作弊,並確保沒有一個實體可以發現所有區塊——將所有比特幣獎勵留給自己——或刪除交易,這將使整個系統停止。

  因此,PoW 是維持數字稀缺性和改善法定系統當前缺陷的過程中不可或缺的一部分,因為它的供應是無限的。

  比特幣的挖礦難題

  計算難題採用稱為 SHA256 的散列演算法的形式。這不是比特幣獨有的,而是由 NSA 開發的外部加密標準。

  哈希是數字記錄的唯一單向識別字,可實現隱私和安全。把它想像成一個隨機引擎。您提供任何輸入,例如密碼,演算法會生成一個隨機的文本字串和統一長度的數字(哈希)。更改輸入的一個字母,您會得到不同的散列,並且您無法從散列中返回以知道密碼,但是唯一的輸入將始終生成相同的散列值。

  SHA256 - 用於比特幣挖掘 - 生成一個 64 個字元長的哈希,無論輸入的大小如何;每個字元代表 4 個位元組的數據 64*4=256。

  比特幣挖礦通常被描述為一種彩票,因為礦工完成展示工作量證明的任務是任意的——它只是一種調節新區塊生產和比特幣發行的聰明方法。

  遊戲的目的是對新區塊和前一個區塊的特定細節進行散列,以產生一個單獨的數字散列值,該散列值小於或等於稱為目標的值——根據我們的彩票類比,這是中獎號碼。

  散列塊的詳細資訊是:版本號、時間戳、前一個塊的散列、稱為 Merkle Root 的散列、稱為 nonce 的亂數和目標散列。

  鑒於 256 位演算法可以生成的潛在數字範圍,它需要大量猜測才能找到目標,因此礦工所做的就是盡可能頻繁地運行演算法。

  在早期,比特幣可能是

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