初識區塊鏈（三）

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工作量證明（proof of work）

　　區塊鏈的一個關鍵是，為了保證安全穩定，要給它加一個門檻：即參與者想建立區塊並加入區塊鏈，必須證明自己完成了非常困難的工作，這就是"工作量證明"，簡稱POW。可以理解為POW用於保持區塊鏈的節奏。

　　工作的困難度通過計算量來體現，它不能被快速完成，而且困難度隨時間增長而加大。中本聰在比特幣中設定每10分鐘出一個新塊（動態設定難度值）。而雜湊計算（hash）的特點，就滿足這種要求。

　　此外，完成這個工作的人，也會獲得相應獎勵。如”礦工“通過”挖礦“，生產區塊，獲得比特幣獎勵。算力高、速度快者優先。

 

　　雜湊計算：指獲得指定資料的雜湊值的過程。它的特點是：指定資料的雜湊值是唯一的，且未經處理資料有任何變化，其雜湊值都會改變。

　　比特幣中使用的POW演算法是 Hashcash ，它最初用來防止垃圾郵件。計算雜湊的資料由兩部分組成，一個是區塊資料（如前一區塊的hash、時間戳記、交易資訊、難度值等），另一個是計算機nonce。使用雜湊函數（如SHA256）計算hash值，如果不符合難度要求，則nonce+1 ，再次計算直到滿足要求。

　　難度值 ：一般用targetBits定義，意思是二進位的hash值前面有多少bit為0，暫且稱為目標上界，如果計算得到的hash值比目標上界小，則表示符合有效證明。因為比目標上界小的值畢竟是少數，所以需要反覆改變nonce來計算hash。如所示，第二行的hash為目標上界，第一行不符合要求，第三行則符合要求。

　　

 

 

文章內容僅為區塊鏈技術的學習記錄，如有失誤或考證不嚴謹的地方，請多多指教。

參考資料：

　　https://jeiwan.cc/

　　https://liuchengxu.gitbook.io/blockchain/

 

初識區塊鏈（三）