比特币白皮书-6：工作证明的翻译和详解

比特币白皮书【工作量证明】原文

要在点对点的基础上实现分布式时间戳服务器，我们将需要使用类似于 Adam Back 的 Hashcash [6] 的工作证明系统，而不是报纸或 Usenet 帖子。

为了实现点对点分布式分布式时间戳服务器，我们需要采用类似于 Adam Back 的哈希现金的工作量证明机制，而不是在报纸上发帖或在新闻组网络上发帖。

在上一篇关于比特币技术起源的文章中提到，1997年，英国密码学家亚当贝克发明了hashcash，它使用了工作量证明机制。 ）。这个原型最初是为了解决互联网垃圾邮件的问题。

工作量证明涉及扫描一个值，该值在散列时（例如使用 SHA-256），散列以多个零位开头。

当散列时，这种工作量证明机制将参与扫描一个值，例如通过 SHA-256，哈希值以 0 开头。

SHA，Secure Hash Algorithm，安全散列算法，由美国国家安全局（NSA）设计比特币公司翻译工作工资高吗，是一种散列函数。也就是说，对于任何长度的消息，SHA256 都会生成一个 256 位长的散列值，称为消息摘要。这个摘要相当于一个长度为 32 字节的数组，通常用长度为 64 的十六进制字符串表示

所需的平均工作量是所需零位数量的指数，并且可以通过执行单个哈希来验证。

平均工作量会随着 0 呈指数增长，但只能验证一次哈希运算。验证什么？验证上一句中提到的扫描的哈希值。

对于我们的时间戳网络，我们通过增加块中的随机数来实现工作量证明，直到找到一个值，该值为块的哈希提供所需的零位。

对于在我们的时间戳网络中，我们通过向块添加一个随机数直到找到该值来部署工作量证明，这给出了块所需的哈希值0.

也就是说，我们给区块添加了一个随机数（Nonce），这个随机数应该让这个区块的哈希值出现尽可能多的0。随机数通过重复操作找到，直到找到为止。找到这个随机数的过程正在发挥作用。谁做的工作越多，谁找到随机数的概率就越大，从而构建了工作量证明机制。

一旦 CPU 努力使其满足工作量证明，就不能在不重做工作的情况下更改块。

只要消耗了 CPU 工作量，为了满足这种工作量证明机制，除非再次完成大量工作，否则无法修改块的信息。

由于后面的块被链接在它之后，更改块的工作将包括重做它之后的所有块。

由于后面的区块链在它之后，所以要修改区块信息，你必须再次完成新区块之后的所有工作。

也就是说，当我要更改某个区块的信息时，我必须重新做这个区块的工作量，并且由于区块还在扩展中，当我完成之前的工作时那个时候，这个区块又被扩展了，所以我以后还要做生成新区块的工作，也就是说我一直在追这个扩展链。在追逐的过程中，这条链条不断延伸。如果我没有足够的算力，我几乎不可能赶上这条不断延伸的链，我几乎不可能修改区块上的信息。

此图是在块中添加随机数的插图。 Prev Hash 是前一个区块的哈希值，Nonce 是之后的随机数。通过大量操作找到，作用就是填入本块哈希值所需的0。

工作量证明还解决了在多数决策中确定代表性的问题。

工作量证明还解决了在多数决策中确定代表性的问题。

工作量证明还解决了在多数决策中确定代表性的问题。问题。

即也解决了工作量证明机制，即集体决策时比特币公司翻译工作工资高吗，谁代表多数。你是怎么决定的？解释如下。

如果大多数基于一个 IP 地址一票，那么任何能够分配多个 IP 的人都可以颠覆它。

如果大多数是基于一个IP地址一票在这种模式下，他们中的大多数将被那些分配了很多IP的人所颠覆。例如，一个 IP 算作一票。如果我控制了很多IP，那么我可以代表大多数。

工作量证明本质上是一个 CPU 一票。多数决策由最长的链代表，其中投入了最大的工作量证明。

工作量证明机制是一个 CPU 一票。多数决策由最长的链表示，即最长的链代表多数，而这条最长的链的工作量最大。

因为中本聪在创造比特币的时候并没有这些强大的专业矿机，没想到今天有人可以通过专业矿机控制大量的算力。在当时的情况下，他的设想是每人一台电脑，每人一台CPU。顶多你有几十上百台电脑，几十上百个CPU，但全世界有几千万几亿人。在内部，这些数量级的 CPU 数量根本无法控制大量的计算能力。因此，这条最长的链所消耗的 CPU 算力绝不能被某人或某家公司控制。这就是当时的情况。

如果大部分 CPU 能力由诚实节点控制，那么诚实链将增长最快，并超过任何竞争链。

如果大部分 CPU 功率由诚实节点控制，那么诚实链将扩展最快并超过任何竞争链，即任何攻击链都不会胜过诚实链。

要修改过去的区块，攻击者必须重做该区块及其之后的所有区块的工作量证明，然后赶上并超越诚实节点的工作。

为了修改之前的区块信息，攻击者必须重做这个区块的工作量以及这个区块之后所有区块的工作量，以赶上并超过诚实节点的工作量。

我们稍后会展示，随着后续区块的添加，较慢的攻击者追上来的概率会呈指数下降。

我们稍后会展示，随着后续区块的添加，较慢的攻击者追上来的概率会呈指数下降。

我们稍后会展示，随着后续区块的添加，较慢的攻击者追上来的概率会呈指数下降。

性欲呈指数下降，随后的障碍继续增加。

这是一个较慢的攻击者试图赶上随后扩展的区块链。这种追赶的概率呈指数级下降，也就是越来越不可能追上。

为了补偿不断提高的硬件速度和随着时间推移对运行节点的不同兴趣，工作量证明难度由针对每小时平均块数的移动平均值确定。

随着时间的推移，为了抵消对硬件速度提升和节点变化的兴趣，就是节点参与维护的程度。比如有的节点增加了算力，有的节点中途退出了，有的退出了又重新进入。为了抵消这些因素的影响，工作量证明机制的难度也进行了调整，如何调整，通过移动平均目标，产生平均每小时出块数来调整。即无论全网节点如何变化，全网算力如何变化，全网只按照平均时间生成一个区块。

如果生成速度过快，难度会增加。

如果块生成太快，难度会增加。为什么会增加？由于计算随机数的时间缩短，单位时间所需的工作量更大。同等算力下，10分钟即可计算完毕。结果你只给我2分钟，我更难搞清楚。

本系列所有文章：

1、比特币技术渊源

2、比特币诞生背景

3、比特币白皮书翻译及详解-1：白皮书标题

4、比特币白皮书翻译及详解-2：白皮书摘要

5、比特币白皮书翻译及详解-3：简介

6、比特币白皮书翻译及详解-4：交易

7、比特币白皮书翻译加详解-5：时间戳服务器

8、比特币白皮书翻译加详解-6：工作量证明

9、比特币白皮书翻译加详解-7：网络

10、比特币白皮书翻译及详解-8：激励

11、比特币白皮书翻译及详解-9：回收硬盘空间

12、比特币白皮书翻译及详解-10：简化支付验证

13、比特币白皮书翻译及详解-11：价值组合与细分

14、比特币白皮书翻译及详解-12：隐私

15、比特币白皮书翻译及详解-13：计算

16、比特币白皮书翻译及详解-14：结论