【安全科普】挖矿技术，从一个理工男的爱情故事讲起

理工男的爱情故事

小蓝是一个理工男，他喜欢上了小红。奈何小红追求者众，小蓝苦于不能脱颖而出。

到底选择哪个男生呢？公平起见，小红决定考察每个男生的诚意。

谁第一个解出方程，小红就选择谁。因为解高次方程没有固定公式，需要花费一定的时间、进行大量的计算，才能得出正确结果。愿意解方程的男生，自然最有诚意。而小红可以把结果带入方程式，简单地验证其是否正确。

那么问题来了：如果有人作弊，偷看了小蓝的答案，并且抢答怎么办？

要解决这个问题也容易，小红可以给每个男生编号，把编号作为方程第一项的系数。这样，每个人收到的方程式都是不同的，小蓝的答案对于其他人来说是错误的。

而且，小红可以通过结果验证，直接从方程第一项的系数得知，究竟是谁解出了方程。因此，作弊是没有用的。

从爱情故事到挖矿原理

从小蓝的爱情故事中我们可以知道，要想达成目标，就得付出一定的工作量。通过工作量证明，可以有效验证每个人是否花时间做了计算。

有效的工作量证明： 计算过程复杂，需要消耗一定时间；验证过程相对简单，甚至可以瞬间完成。

在比特币网络中，矿工挖矿也是一种工作量证明。当然，不能通过解高次方程来实现，因为这对人来说很难，对计算机来说却非常容易，可以在1秒内完成。

要对计算机进行工作量证明，必须找到一种工作量算法，让计算机无法在短时间内计算出来，这种算法就是 哈希算法 。

通过改变区块头部Nonce字段的值，计算机可以计算出不同的区块哈希值，直到计算出某个特定的哈希值时，计算结束。特定哈希和其他哈希的区别是，它的数值前面有多个“0”。

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