区块链“工作量证明 - POW”

工作量证明

区块链其实相当于一个分布式账本，记录着每一个比特币的交易信息。 因为这个账本在全网同步发布，不可篡改比特币记账权，所以得到了所有节点的信任。 区块链的运行过程其实就是一个不断选择节点记账、记录交易信息的过程。 那么比特币节点是如何争夺记账权的呢？ 这就是我今天要和大家分享的工作量证明POW。

在谈工作量证明之前，我们先来看看去中心化的分布式记账和中心化记账的区别。 我们在日常生活中看到的最典型的中央簿记就是银行系统。 我们银行卡上的资产编号其实就是银行记账的产物。 中心化记账需要像银行这样的中心化机构进行信用背书。 银行在本系统中进行加减法记账，并将本次记账的结果发布到相应的节点上。 去中心化分布式记账是通过公平公正的方式选择一个节点进行记账。 本节点的记账结果经多次验证无误后，同步到各节点。 这样做的好处是不需要第三方中心机构背书，大家按照既定的协议记账。 没有第三方的去中心化组织减少了很多人为因素，大大降低了作恶的可能性，安全性也大大提高。

工作量证明

比特币每十分钟产生一个新区块，这意味着每十分钟必须选择一个可靠的节点进行记账。 区块链在记账的时候会对信息进行哈希处理，在下次记账的时候，最后的哈希值和信息一起进行哈希处理。 具体方法后面会讲到。 比特币采用让所有节点解密的方式获得记账权。 最快计算出答案的节点将获得核心区块的记账权，同时获得新区块的奖励和交易手续费。 那么这个拼图是什么？ 区块链的记账流程可以简化为：

Hash（前一个区块的Hash值，新区块的交易信息）= 4768ah489dh~~~

如果在Hash加密过程中加入一个随机数，得到的Hash值会有很大的不同。 谜题是让所有节点计算这个随机数。 一般形式如下：

Hash（前一个区块的哈希值比特币记账权，新区块的交易信息，随机数）= aaah489dh~~~

如果加上随机数，得到的Hash值的前几位是相同的，比如都是a。 那么试出这个随机数的难度就会大大增加。 Hash值中的每一位都有62种可能（包括26种大小写英文字母和10种阿拉伯数字）。 如果两个数字都是a，则有62*62种可能，以此类推。 当五位数是a时，就会有916132832种可能，也就是说要反复计算这么多次才能得到答案。 这样就可以保证所有节点在10分钟内得到答案，如果算力发生变化，也可以改变计算难度。

当一个节点计算出这个随机数时，它并不会立即获得记账权。 这个节点必须首先向整个网络广播它的答案。 然后其他节点对其进行验证，验证通过后，可以获得全网的认可，获得唯一的记账权。 当然，有时候也不是那么顺利。 如果两个节点同时出现计算答案怎么办？ 这就涉及到分叉的问题，将在后面的分享中进行解答。

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