python比特币挖矿_比特币如何挖矿（挖矿原理）-工作量证明

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我们知道了信息计算Hash打包的过程：交易记录、时间、账本序号、上一个Hash值。也知道所有的计算和存贮是需要消耗计算机资源。在中本聪的设计里，完成记账可以获得系统给与比特币奖励，这个过程也就是比特币发行过程，因此把记账成为挖矿。

记账工作

因为记账是有奖励，每次记账都可以为自己增加一定个数的比特币，因此大家争相记账，当然能也就引发了问题：出现记账不一致的是后，系统引入工作量证明来解决这个问题，规则如下：

1.在一段时间内，只有一个人能记账成功。

2.通过解决密码学难题竞争获得唯一记账权

3.其他节点复制记账结果

不过在进行工作量证明之前，记账节点会做进行如下准备工作：

1.收集广播中还没有被记录账本的原始交易信息

2.检查每个交易信息中付款地址有没有足够的余额

3.验证交易是否有正确的签名

4.把验证通过的交易信息进行打包记录

5.添加一个奖励交易：给自己的地址增加12.5比特币

如果争夺记账权成功的话，就可以得到12.5比特币的奖励。

工作量证明

每次记账的时候会把上一个块的Hash值和当前的账页信息一起作为原始信息进行Hash。为了确保10分钟前后只有一个人可以记账，就只有提高记账的难度，用Hash的结果必须以若干个0开头。为了满足条件，进行Hash是引入一个随机数变量。

用伪代码表示一下：

1.Hash(上一个Hash值，交易记录集) = 456635BCD

2.Hash(上一个Hash值，交易记录集，随机数) = 0000aFD635BCD

改变Hash的原始信息的一部分，Hash值也会不断变化，因此在运行Hash的时候，不断改变随机数的值，总可以找到一个随机数使得Hash的结果以若干个0开头，率先找到随机数的节点从此获得记账的唯一记账权。

验证

在节点成功找到Hash值之后，会马上对全网进行广播打包区块，网络的节点收到广播后会对其进行验证。如果验证通过，表明已经有节点成功解密，就不会在竞争当前区块，而是选择接受区块，记录到自己的账本中，进行下一轮竞争猜谜。网络中只有最快解密的区块才会添加到账本中，其他的节点进行复制，确保整个账本的唯一性。

如果节点有作弊行为，会导致网络的节点验证不通过，直接放弃其打包的区块，也无法记录到总账本中，那么作弊节点的消耗成本就白费了。因此矿工自觉的遵守比特币系统的共识协议，也确保整个系统的安全。

进阶阅读比特币区块结构Merkle树及简单支付验证分析，可以详细了解区块结构如何验证交易。

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