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初学者的挖矿指南,分分钟明白挖矿是什么

2020-01-07 ·1627次阅读 ·读完需要8分钟

挖矿在区块链中经常被听到,因为它与现实中的挖矿不同,所以很多人对这个词感到困惑。为什么有那么多人去找我?因为成功挖矿后会有奖励。为什么挖矿需要大量挖矿机?因为有很多哈希计算,此计算过程称为挖矿。

哈希函数

要了解什么是挖矿,我们必须首先了解计算机中的一种功能-哈希功能。例如,MD5,sha256等都是哈希函数的所有实现方法,它们最终会将任何长度的数据转换为固定长度的数据。就像您去申请身份证一样,无论您身高,矮,胖,富还是贫,您所获得的身份证都是18位数字。此过程就像一个哈希。

让我们简要地体验一下sha256哈希函数:

1.可变输入和固定输出长度

无论输入多长时间,都可以得到固定长度的字符串

hash("a")ca978112ca1bbdcafac231b39a23dc4da786eff8147c4e72b9807785afee48bbhash("hongtao")7530e08344cf1ec5157f34e2447182d7ec7040a36fba24fc7006499513d96c26

2.对数据敏感

只要数据稍有变化,您就可以得到一个完全不同的字符串

hash("hongtao")7530e08344cf1ec5157f34e2447182d7ec7040a36fba24fc7006499513d96c26hash("hongtaofu")1059ac7a8f6d4eb9024231eb260bfcc30d23fdf1b461164741f71835c4968906

3.单向的

给定一个字符串,例如“ Hongtao”,我们可以立即计算其哈希值,如下所示:

“7530e08344cf1ec5157f34e2447182d7ec7040a36fba24fc7006499513d96c26”。

但是给你一个哈希:

“3e23e8160039594a33894f6564e1b1348bbd7a0088d42c4acb73eeaed59c009d”,

制作他的原始图像之一比上天空要困难得多

4.无碰撞

例如,给定字符串“ a”,其哈希为:

“ca978112ca1bbdcafac231b39a23dc4da786eff8147c4e72b9807785afee48bb”。

您无法通过计算或蛮力找到另一个字符串,因此其哈希值也为:

“ca978112ca1bbdcafac231b39a23dc4da786eff8147c4e72b9807785afee48bb”

5.从概率角度分析

Sha256函数:实际上,输出值为256位。如果我们想随机碰撞一个哈希值,它的概率是多少?每个位可以是0或1256位,因此概率为1/2 ^ 256≈1/10 ^77。宇宙的总原子量为10 ^ 79,总质量为10 ^ 56G。主机为10 ^ 20 Hz / s,个人计算机的速度为10 ^ 10 Hz / s,个人计算机哈希的速度为10 ^ 5 h / s。因此,如果您要碰撞哈希,这是完全不可能的。

矿业

一,全网挖矿统计图:
什么是采矿

目前,整个网络的计算能力为95.21eh / s,1eh / S = 100亿哈希/秒。所有的比特币矿工都需要计算大约10分钟,然后才能巧遇找到符合要求的哈希

1.哈希的部分冲突

例如,有一个数据和一个随机数(随机数)。我们哈希它们。我们希望哈希值前面有六个零

Hash ("Hongtao" + nonce) = 000000xxxx.. 50... Xxxx (hex, 64 bits in total);

这时,当我们修改随机数时,哈希值也会改变。我们需要执行以下步骤

16 x 16 x 16 x 16 x 16 x 16 = 16,777,216

哈希计算两次,以获得所需的哈希。

hash("hongtao623022891")0000000bd07143fcbb02e54dc5b68f0e391f80a44d72f9ebe53ae7cc31434056

我的计算机是2.9GHz x 6核,大约需要1分钟才能计算出来。这时,任何想要修改先前数据的人(例如从Hongtao到Taohong),都需要在修改后进行一分钟的计算才能找到合法的随机数

如果先前的要求不是6个零,而是16个零,则需要计算16 ^ 10 x 1分钟。作者的计算机需要在20917年进行计算。

现在,我们可以使用哈希的部分冲突来确保数据难以修改,并最终达到个人,组织或国家无法修改的困难。链接块后,将很难在所有国家/地区修改历史数据

2.什么是挖矿

首先让我们看一下位比块的数据:
什么是采矿

  • 难度:如前所述,此难度是根据之前的2016块计算得出的,它表示块头的散列需要满足多少个零。

  • 随机数随机数:这是矿工不断修复的数字,然后获得满足相应要求的哈希值。如果计算得出,则表示该区块中的地雷已被成功挖出。将在此区块中获得奖励

注意:(由于随机数所定义的空间相对较小,因此您需要稍后修改基于货币的交易信息才能继续进行挖矿。)

让我们看一下块的信息:
什么是采矿

如您所见,当前块的哈希和前一个块的哈希都以0开头。0越大,挖矿的难度就越大,0越少,挖矿的难度就越小。现在所需的挖矿难度为17个零。我们计算出,如果需要16个零,则需要挖矿20917,因此,比中奖彩票或用陨石砸地球要使用个人计算机开采比特币要困难得多。

注意:为了便于您理解,难度直接描述为前面所需的零个数。实际上,困难的定义是用其他表达方式表达的

持续

因此,挖矿需要大量的挖矿机器,这些机器实际上是计算机,但是这些计算机增强了哈希的计算能力。例如,哈希算法固定在硬件上以获得高速哈希计算能力。其他机器通过视频卡进行挖矿,因为它们也具有一定的计算能力,可以充分利用计算机资源。由于计算机的速度符合摩尔定律,因此每18个月将增加一倍。但是计算机内存的增长速度非常慢,每年大约为7%,因此一些虚拟硬币挖矿需要结合内存,因此每个人的挖矿都相对平等。挖矿是一种非常消耗资源的资源,尤其是电力,因此挖矿通常会选择电力便宜的地方。


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