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工作量证明(POW)是如何工作的?

2023-12-21 13:24:12 172

在本节课中,我们将解释POW实际是如何工作的,在接下来的几节中,我们将展示一个包含POW过程四个步骤的图表,并解释每个步骤。


工作量证明的四步操作

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以上是POW过程的完整图表。第一步是对数据进行加密戳或哈希,第二步是哈希本身,第三步是达到协议设定的目标,第四步是赢得奖励。


1. 数据加密戳

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由于区块链是数据块的链,这些块通过在下一个块中包含前一个块的加密戳或哈希来相互关联。因此,当前的交易被添加到要进行哈希的数据中,加上一个时

间戳,最后加上一个我们将在第3步中解释的随机迭代号。


2. 密码印章

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该过程的第二步是将前一步描述的数据通过密码哈希算法。完成此操作后,为该特定块生成一个新的戳或哈希。这些哈希是非常大的十六进制数,看起来像这

样:


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3. 达到目标

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第三步是检查哈希数是否达到网络算法强加的目标。如果未命中目标,矿工将返回到上一步,更改随机迭代号,然后生成一个新的哈希并重试,他们每秒每轮

可能会这样做数万亿次!


4. 赢得奖励

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POW方法的第四步是达到目标。当任何矿工达到目标时,他们就赢得了该块的奖励!


这场矿工竞争的结果是什么?


因此,总的来说,矿工将交易分组成批次,为其添加时间戳,前一个块的密码戳或哈希以及一个随机迭代号。一旦完成此操作,他们为这个新块创建一个新的

密码戳,立即检查它是否命中协议确定的特定目标。


如果未命中目标,矿工将返回,尽快更改随机迭代号并重试。如果他们再次未命中目标,他们将再次尝试,一遍又一遍,直到其中一个矿工达到目标。


他们可能每秒会执行数万亿次尝试,这就是为什么消耗了如此多的能量,并被称为“工作证明”的原因,因为只有通过不断尝试,使用大量的计算能力和电力

,统计上才有一个矿工在标准区块时间范围内(比特币为10分钟,以太经典为13秒)命中目标的可能性。


结果是矿工之间的竞争,看谁先达到目标。这是激励他们不断增加计算能力的动力。


参与竞争的矿工越来越多,区块链的集体计算能力就越来越大,不断增长的哈希率提高了系统的安全性。


是不是太精彩了?


通过使用大量工作和电力创建的密码戳更加安全,因为系统的所有节点汇聚到决定下一个块的焦点,攻击变得极其困难。


此外,链中所有块的累积工作作为去中心化的方法。


在接下来的几堂课中,我们将解释如何实现这种安全性、共识和去中心化。


POW仅是中本聪共识的一部分


然而,POW只是整个共识机制的四个组成部分之一。

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