比特币挖矿算法有什么用？

很多加入币圈的人都听说过一些与比特币相关的技术术语，比如矿池、挖矿、挖矿算法、区块链等等。尤其是在比特币挖矿方面，由于这是获得比特币的重要途径之一，你可能会更加了解。比特币挖矿依赖于挖矿算法，那么挖矿算法到底是做什么用的呢？

简单来说，挖矿算法就是比特币在矿场和矿工之间流通的规则。它包括矿机挖矿的具体动作和过程。当然，我们直观看到的不仅仅是一些电脑操作。是更深层次的内容。

在区块链记账的原理中，我们了解到，记账是对交易记录、交易时间、账本序号、最后一个Hash值等信息进行Hash包装计算的过程。

我们知道所有的计算和存储都需要计算机资源。既然有成本，节点为什么要参与记账呢？在中本聪（比特币之父）的设计中，完成记账的节点可以从系统中获得一定数量的比特币奖励，这个奖励的过程也是发行比特币的过程，所以大家形象地把记账叫做“挖矿” ，本文将详细讨论这个过程。

簿记

由于记账有奖励，每次订书，可以凭空给自己加一定数量的比特币（目前12.5个比特币，发博时每个比特币4万多元发帖，大家可以算出多少钱），所以会有大家争着记账，大家一起记账，就会出现问题：记账不一致的问题。比特币系统引入了工作量证明来解决这个问题。规则如下：

一段时间内（10分钟左右，具体时间会与密码难度的难度交互），只有一个人可以成功预定账户

通过解决密码学问题（即工作量证明）竞争获得独特的记账权

其他节点复制记账结果

但是，在工作量证明之前，记账节点会做以下准备工作：

在广播中收集尚未记录在账本中的原始交易信息

检查每笔交易中的付款地址是否有足够的余额

验证交易是否具有正确的签名

打包并记录经过验证的交易信息

添加奖励交易：向您的地址添加 12.5 BTC

如果节点成功竞争记账权，可以获得12.5比特币的奖励。

工作证明

从区块链记账的原理我们知道，每次记账时，都会以上一个区块的哈希值和当前账户页面信息作为原始信息进行哈希计算。

如果只是这样，显然每个人都可以轻松完成簿记​​。

为了保证10分钟左右只有一个人能记账，需要增加记账的难度，使得Hash结果必须以几个0开头。为了满足这个条件，在进行Hash的时候引入了一个随机数变量。

用伪代码表示：

# 没有难度时：Hash（最后一个Hash值，交易记录集）=456635BCD

哈希（最后一个哈希值，交易记录集，随机数）= 0000aFD635BCD

我们知道，当Hash原始信息的任何部分发生变化时，Hash值也会不断变化。因此，在计算Hash时，随机数的值是不断变化的，总能找到一个随机数，使Hash结果为数个数。从 0 开始（以下称为猜测），首先找到随机数的节点将获得本次记账的唯一记账权。

计算分析

（这部分是可选阅读）我们来简单分析一下记账有多难，

哈希值是一个由数字和大小写字母组成的字符串比特币的算法，每一种都有62种可能性（可能是26个大写字母，26个小写字母，10个数字中的任意一个），假设任何一个字符出现的概率都是相等的，那么概率第一位是 0 是 1/62（忽略其他位中出现的字符）。理论上，需要62次Hash运算才能尝试第一个位0。如果前两个2位为0，则要尝试62次方Hash运算。从 n 0s 开始，你需要尝试 62 次幂运算。我们来看看当前的实际区块#493050信息：

块#493050

注：数据来自

我们可以看到 Hash 值以 18 个 0 开头。理论上，我们需要尝试 62 的 18 次方。这个数字非常非常庞大。我无法计算清楚。应该在亿级以上。如此大的计算量，需要在计算设备、电力等方面进行大量投资。

目前不应该有单个矿工独立参与挖矿。基本上，矿工联合起来形成一个矿池进行挖矿（矿池中的矿工按照算力的百分比来分配收益）。

从经济学的角度来看，只有挖矿有利润（比特币价格上涨也增加了利润），才会有新的矿工加入，这会加剧竞争，增加算力的难度，而挖矿会花费更多的算力和电，相互作用使最终成本接近效益。

题外话：在中国，由于电费成本较低，相对收益较高，中国算力占全网一半以上

核实

节点成功找到满意的Hash值后，会立即将打包的区块广播到全网，全网节点收到广播的打包区块后会立即进行验证。

如果验证通过，则说明某个节点成功解谜，他将不再竞争当前的区块打包，而是选择接受这个区块，记录在自己的账本中，然后进行竞争猜测下一个区块。

只有网络中最快的块才会被添加到账本中，其他节点会复制它，从而保证了整个账本的唯一性。

如果节点有作弊行为，将导致网络的节点验证失败比特币的算法，打包后的区块将被直接丢弃。该区块无法记录在总账中，会浪费作弊节点的成本。因此，在巨大的挖矿成本下，矿工自愿遵守比特币系统的共识协议，保证了整个系统的安全。

以上就是小编今天给大家带来的挖矿算法的内容，就像我们去银行取钱一样，在车站买票要遵循一定的程序，而且还受概率的影响——因为有时银行可能没有足够的钞票而车站刚刚售罄。比特币挖矿也有类似的规则，就是比特币挖矿算法。