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加密货币挖矿

加密货币挖矿

初阶
挖矿是收集、验证加密货币交易并将其记录到称为“区块链”的数字账本中的过程。矿工的职责对维护网络完整性至关重要,并且矿工还负责将新币引入到系统中。
在传统银行系统内,法币由金融机构和政府机构印制发行,而就大多数加密货币而言,新币发行并非掌控在中心化实体手中。新的加密货币单元通过挖矿流程生成。整个挖矿流程遵循底层协议建立的一套预定义规则。该协议定义了主要规则内容,而所谓的“共识算法”则概述了遵守规则的方式(例如,在验证交易期间)。
以比特币为例。挖矿流程的参与者称为“挖矿节点”,或简称“矿工”,在保障区块链网络安全性中发挥重要作用。矿工负责收集内存池中未确认的交易,并组织成待验证的候选区块。
在创建候选区块时,矿工添加一笔交易,并将这笔交易的区块奖励发送给自己。这笔交易称为“coinbase交易”,通常是记录在区块中的首笔交易。
未确认的交易列表形成后,每笔交易将进行哈希处理,交易输出则会按“两两成对”组织。这些“对”继续进行哈希处理,产生新输出后又“两两成对“,并再次进行哈希处理。该过程不断重复,直至生成单一哈希值,即“根哈希值”或称为“默克尔树根”。
该根哈希值随后与先前已确认的区块哈希值以及名为“nonce”的伪随机数(加之其他一些参数)相合并。这些元素再次经过哈希处理,生成候选区块的区块哈希值。

但是,只有候选区块的结果输出(区块哈希值)低于预定值(目标值),矿工才算成功。因此,该流程经过反复试验,需用各种随机数来执行大量哈希运算函数,才能得出有效结果。第一个找到有效哈希值的矿工验证候选区块后将获得区块奖励。整个流程平均用时十分钟。

区块获得验证后将添加至区块链中,矿工将开始新区块的工作。生成的有效哈希值视作矿工的工作证明,因此,比特币共识算法称为“工作量证明”。每个经确认的区块都拥有独一无二的区块哈希值,起到标识符的作用。
区块奖励由比特币协议所规定,每挖出21万个区块(约四年时间)后将减少。最初的区块奖励为50枚比特币,而现在是6.25枚。