POW挖矿本质就是构造符合要求的区块并进行验证的过程。本期教程将通过介绍比特币区块的结构与其打包,验证过程来解释POW挖矿的逻辑过程。
区块结构
2019-09-1914:49:20爆出的比特币区块来自:BTC.com
比特币区块分为四部分,区块头Blockheader,区块大小Size,区块交易数Txcounter,以及交易列表。
比特币挖矿难度已上调3.27%至35.36T:金色财经报道,BTC.com数据显示,比特币挖矿难度于19日23:17(区块高度768096)迎来挖矿难度调整,挖矿难度上调3.27%至35.36T。此前曾下调7.32%至34.24 T,创2021年7月以来最大跌幅。[2022/12/20 21:55:12]
区块头内包含六个字段,Version,PrevBlock,MerkleRoot,Time,Bits,Nonce。
英伟达降低三款新GPU的算力,以限制以太坊挖矿:英伟达公司5月18日表示,英伟达限制了三款新显卡(RTX 3070,RTX 3080和RTX 3060 Ti)的挖矿能力,并将其标记为“低算力”。英伟达通过将新显卡算力降低50%,来确保其高端GPU最终落在游戏玩家手中,而不是落到以太坊矿工手中。(U.today)[2021/5/19 22:16:53]
区块打包过程
具体过程如下:
从未确定交易池中选择交易,通常尽可能多的优先选择手续费高的交易。
YFX创世挖矿(第2阶段)交易量突破20亿美金,TVL超1300万美金:据YFX.COM数据显示,自4月6日20:00开启在火币生态链Heco 、波场Tron、币安智能链BSC、以太坊ETH(xDai layer2)四大公链的创世挖矿(第2阶段)活动以来,YFX.COM累计交易量已突破20亿美金,TVL超1300万美金。
YFX.COM平台币总量100,000,000,创世挖矿(第2阶段)有3,000,000个YFX 通过“交易挖矿、流动性挖矿、交易大赛、邀请挖矿”的方式分配给社区用户。
YFX.COM是一个基于以太坊、波场、币安智能链、火币生态链、OKEx公链、波卡的跨链去中心化永续合约平台,提供高达100倍永续合约交易BTC、ETH等资产。 与常见的自动做市商模式(AMM)不同,YFX.COM采用QIC-AMM做市商池交易方式,为用户提供高流动性、低交易滑点。YFX.COM的目标是建立一个可以与CEX在衍生品交易赛道上竞争的DEX。[2021/4/9 20:02:19]
构造coinbase交易,计算打包交易中的挖矿手续费,与coinbase奖励一起发送到打包矿工的地址。
聚币CEO : Jubi DeFi将为用户提供一站式挖矿服务:据官方消息,聚币CEO Jeff 在聚咖说直播时表示,Jubi DeFi将为用户提供一站式挖矿服务,Jubi DeFi质押JT借贷挖矿的产品初衷是希望给持仓JT的用户更多投资机会。用户可通过质押JT借贷JUSD,获得1:1USDT的稳定流动资金去参与新业务、新项目,还可在享有JT持有者权益的同时,借贷挖矿Jubi DeFi板块矿币JFI获得额外收益。
未来,聚币Jubi DeFi板块将陆续推出多币种的质押借贷挖矿、锁仓挖矿以及流动性挖矿产品。[2020/9/9]
由打包交易与coinbase交易得到区块结构中的区块大小,区块交易数与交易列表。
对所有交易进行hash运算,得到MerkleRoot。
自行填写Nouce,由当前环境填写Version,PrevBlock,Time,Bits,与得到的hashMerkleRoot一同构成区块头。
区块头与区块大小,区块交易数与交易列表就构成了一个比特币区块。
打包一个比特币区块,矿机一瞬间就可以完成,但是比特币主链只会允许符合难度要求的区块进行广播,那么如何验证区块是否符合难度要求呢?
区块难度验证
20190919比特币难度情况来源:BTC.com
验证过程为:区块打包成功后对区块中的区块头进行hash运算,将运算结果与当前全网难度比对,若运算结果小于全网难度,则成功广播。但如果运算结果大于全网难度,则需要重新构造区块头再次循环。
由于hash算法的不可逆性质,矿工只能挨个去尝试改变区块头的构造来满足难度要求,算力越大,满足难度要求的可能性就越大,这就是POW工作量证明机制。
矿工需要不断改变区块头的信息,使得SHA256D<全网难度,那么在第一次验证失败后如何更改区块头信息呢?
区块头中的数据,Version,PrevBlock,Bits,Time在同一时刻是一定的,不会发生变化。矿工能够修改的部分为Nonce和MerkleRoot。
Nouce是一个四个字节的随机数,可能取到的值有2^32个。在早期使用CPU与GPU进行比特币挖矿时,矿工只需要通过改变Nonce的值来重新构造区块头从而得到新的SHA256D。
MerkleRoot是对区块内所有交易进行hash运算的256位hash值,改变coinbase的输入信息和改变交易排列顺序都可以改变MerkleRoot从而改变区块头得到新的SHA256D。
ASIC矿机出现后,Nonce提供的2^32可能取值无法将爆块时间控制在10分钟,故现阶段矿工通过修改Nonce和MerkleRoot两种方式来重构区块头。
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