算力

• 算力意思就是挖礦機器的運算能力，是挖礦效率的關鍵，更精確地來說就是每秒鐘能夠計算的 Hash 數
• 算力的單位是 H/s

挖礦

• 在比特幣的概念中，挖礦就是一種暴力破解 SHA-256 的過程，或者說就是前述的 hashcash ＋獎勵機制（就是像，古代利用珍貴金屬交易，所以需要挖礦來當貨幣w

• 挖礦的人就稱為礦工（辛苦 QQ

• 再挖礦中我們的題目就是要連續 N 個 bit 為 0 為開頭出現在 Hash（SHA-256）的輸出中

  • 例如現在要求 N=24，一組可能解就是00000041662c5fc2883535dc19ba8a33ac993b535da9899e593ff98e1eda56a1

    • 註：一個 16 進位的 0 代表 4 bit 的 0

  • N 越大，代表這個題目的難度越高，而 N 越大也代表了這個數字越小，還句話說，難度越大，目標的數值越小，而我們也就是判斷得出值是否小於這個目標值（）

    SHA256 ( Block_data + Nonce) < Difficulty

  • 每產生 2016 個區塊（大約 14 天），難度就會調整一次，而這調整方法就是利用實際產生 2016 區塊的時間和理論產生 2016 區塊的時間的比值調整的，也因此當時全網算力越高（產生2016區塊的時間的時間會越快），難度會越高。

    新難度值 = 當前(舊)難度值 * [實際 2016 個區塊生成花費時間 / 理論上 2016 個區塊生成花費時間 (2周)]

• 挖礦的獎勵分為兩部分：

  • 這兩部分也就是製造比特幣的方式，而為了避免通貨膨脹，中本聰限制其最多只會發行 2,100 萬個比特幣
  1. 挖出來的礦－造幣：
     • 每挖掘一個新區塊就會獲得一定的獎勵，在 2009 年時，獎勵為 50 比特幣，而每產出 21 萬個比特幣，獎勵就會減半一次
     • 若獎勵小於比特幣的最小單位 0.00000001 （預計在 2140 年），則就不會有比特幣由此生成
  2. 交易的手續費：
     • 如果一個區塊被成功連接鏈上，成功連上去的那個人就會獲得手續費的獎勵

最長鏈機制

• 全世界的礦工有很多人，那有兩的人同時算出正確答案時該怎麼辦呢？
• 這時區塊鏈應該就會有出現分岔，而這兩個分岔就都會有人在繼續挖礦
• 由於兩條被延長後就會有算力的差別，也就是兩條鏈的工作量不同
• 由於工作量越大也就代表越多人在這上面工作，而＂大多數人＂可以決定這條鏈被最多人相信
• 因此這條最長鏈也就會成為主鏈，也就保證了區塊鏈的唯一性以及安全性

51 %攻擊

• 只要單一單位可以控制大部分的運算能力，就可以修改區塊鏈的資料
• 換句話說，只要單一單位掌握了超過 51 % 的算力就可以故意排除或篡改交易順序
• 一旦區塊鏈網絡變得愈來愈龐大，更改已確認的區塊會變得越來越困難，而進行 51 %攻擊的成本也會越來越高，因此要更改也會變得更不可能

參考資料

1. 區塊鏈共識機制 — POW 工作量證明 Proof Of Work
2. 比特幣系統是如何調整挖礦難度的？
3. 比特幣系統激勵機制知多少？