什么是工作证明？ 它与比特币有什么关系？ ｜资讯

工作量证明共识机制的本质是提供大多数节点同意而不说谎的证据。

什么是比特币？

比特币是一种去中心化、无需许可的数字货币协议，无需中央中介即可实现点对点价值转移。

为什么比特币需要工作量证明？

创建工作量证明验证是困难、昂贵且耗时的，但它很容易验证。 比特币是安全的，因为在计算上不可能攻击网络。 参加工作证明的要求是该物业的核心。 因此，比特币依赖于信任基础来应对计算工作的加密挑战。

安全需要工作证明 (PoW)，它可以防止欺诈，从而实现信任。 这种安全性确保独立的数据处理者（工作人员）不会说谎。 工作量证明用于安全地对比特币的交易历史进行排序，同时使其难以随时间更改数据。 如果有多个副本，则用于选择网络中区块链最高效的副本。 最后，工作量证明是创建分布式时钟的关键，它允许工作人员自由进入和离开网络，同时保持恒定的运行速度。

然而，要真正理解工作量证明，我们必须了解区块链的基础知识。

区块链基础：

比特币的交易历史存储在称为区块链的数据结构中。 区块链——逻辑——由区块链组成。 区块大约每十分钟生成一次比特币的工作机制是什么，由交易组成。 交易是将比特币从一个账户转移到网络上广播的另一个账户。 区块内的交易被工人（区块创建者）作为激励措施包括在内，以根据可选费用对用户进行排名。 费用越高，包含交易的可能性就越大。 任何人都可以运行挖矿节点。 每个工人都有同一个区块链的副本。 创建区块的行为称为挖矿。

通过将每个块与前一个块的哈希链接起来，块按时间顺序组织。

不可变区块链：

将一个块链接到其前身的“工作证明”哈希会导致防篡改。 由于每个区块的哈希值都是下一个区块哈希值的组成部分，因此链中的任何更改都将更改最终的“工作量证明”哈希值和其间的所有区块哈希值。 更改的块越深比特币的工作机制是什么，篡改的计算成本就越高。 链的最后一个哈希代表整个链的累积工作，类似于校验和。

工作量证明解释：

比特币使用 hashcash 系统来生成块。 工作人员通过计算工作证明难题的解决方案来创建块。 他们需要找到低于目标 256 位数字的特定哈希值。 Hashcash 使用 SHA256 生成哈希值，该哈希值会随着数据的任何变化而发生显着变化。 无法从输出中获取输入。 解决这一挑战的唯一方法是进行昂贵的猜测，称为工作量证明。

为了猜测“工作证明”的答案，工作人员进入交易列表并将猜测数字（随机数）作为哈希函数的输入添加。 由于工人可以自由进入和离开网络，因此每 2016 个区块调整一次难度，以便每个工人每 10 分钟解决一个区块的概率保持不变。 这分散了整个网络的验证过程。 该协议通过根据工人数量自动增加或减少目标来进行此调整。

共识：

第一批找到“工作证明”答案的工作人员将他们的解决方案广播到网络。 所有节点都会收到新块发现的通知。 在继续下一步之前，他们会仔细检查解决方案。 这项工作是高度冗余的； 所有工人都在同一组交易上竞争以找到解决方案。

如果正确，阻止者将获得交易费用和区块奖励。 区块奖励（目前为 12.5 个比特币）是一种新的比特币，为其创建和认可账户。 竞争形成一种协议（共识机制），使所有节点与区块链的同一副本同步。

安全：

该协议仅将最长的链（具有最多“工作证明”的链）视为有效和真实的。 从长远来看，欺诈性链条是不切实际的，因为工人几乎没有机会持续获得区块奖励来维持链条。 随着时间的推移，其他工作人员将比被篡改的链更快地扩展有效链。

工作证明的问题：

比特币的工作量证明共识机制存在几个问题：

1. 对环境造成负担。

2. 易受 51% 攻击。 如果工人持有超过 51% 的哈希（猜测）权力，他们就可以决定真相。

3. 除了高额费用外，没有惩罚任何恶意工人的机制。

4. 由于每个节点都要处理每笔交易，可扩展性不好。 拆分网络可能会提高效率并降低安全性。

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