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矿业

矿业

挖矿是收集、验证和记录加密货币交易并记录到称为区块链的数字分类账的过程。矿工所做的工作对于维护网络的完整性至关重要,并且还负责将新硬币引入系统。

在传统的银行系统中,法定货币由金融机构和政府机构印刷和分发——但对于大多数加密货币来说,新硬币的发行并不掌握在中心化实体的手中。相反,新的加密货币单元是通过挖掘过程生成的,该过程遵循底层协议建立的一组预定义规则。虽然协议定义了主要规则是什么,但所谓的共识算法概述了如何遵循这些规则(例如,在交易验证期间)。

以比特币为例,参与挖矿过程的参与者被称为挖矿节点(或简称矿工),它们对区块链网络的安全起着关键作用。矿工的工作是从内存池中收集未确认的交易,并将它们组织成一个候选块,他们将尝试验证。

在创建候选区块时,矿工包含一个交易,他们将区块奖励发送给自己。该交易被称为 coinbase 交易,通常是第一个被记录在区块中的交易。

在形成未确认交易列表后,对每笔交易进行哈希处理,并将它们的输出组织成对。然后对这些对进行哈希处理,产生新的输出,这些输出也被组织成对并再次进行哈希处理。重复该过程,直到产生单个散列,该散列称为根散列或Merkle树根。

然后将根哈希与先前确认的块的哈希以及称为nonce的伪随机数(加上一些其他参数)结合起来。然后对这些元素进行哈希处理,生成该候选块的块哈希。

但是,只有当候选区块的结果输出(区块哈希)低于预定值(目标)时,矿工才会成功。因此,该过程是基于反复试验的,他们需要使用不同的随机数执行大量散列函数才能找到有效的结果。第一个找到有效哈希的矿工验证他们的候选区块并获得区块奖励。整个过程平均需要十分钟。

一旦一个区块得到验证,它就会被添加到区块链中,矿工开始处理下一个区块。矿工产生的有效哈希作为他们工作的证明,这就是为什么比特币共识算法被称为工作证明的原因。每个已确认的块都有一个唯一的块哈希作为标识符。

区块奖励由比特币协议定义,每 210,000 个区块(大约四年)减少一次。最初,区块奖励为 50 BTC,现在为 12.5 BTC。