HASH:BTC的挖矿算法究竟是如何运算的？_Filcoin Standard Full Hashrate Token

编者按：本文来自加密谷Live，作者：SajjadHussain，翻译：李翰博，Odaily星球日报经授权转载。比特币挖矿是比特币系统安全的一个关键部分。其原理是，比特币矿工将一堆比特币交易归为一个区块，然后反复执行一种叫做Hash的加密操作几十亿次，直到有人找到一个特殊的目标Hash值。至此，该区块即被开采并成为比特币区块链的一部分。Hash任务本身并不能完成任何有价值的任务，但由于通过它找到一个成功的目标值非常困难，所以它确保了没有人拥有接管比特币系统的能力和资源。Hash函数是指输入一个数据区块并创建一个较小的、不可预测的输出。Hash函数的设计使得没有"捷径"来获得所需的输出结果--你只能不断地对区块进行Hash操作，直到你通过蛮力找到有效的一个结果为止。对于比特币来说，Hash函数是一个叫做SHA-256的函数。为了提供更高的安全性，比特币将连续重复SHA-256函数两次，这个过程被称为双SHA-256。在比特币中，一个成功的Hash值是一个以足够多的零开头的数值。就像很少能找到一个以多个0结尾的电话号码或车牌一样，很少能找到一个以多个0开头的Hash。但比特币的难度是呈指数倍增加的。目前，一个成功的Hash必须从大约17个0开始。换句话说，找到一个成功的Hash比在地球上所有沙粒中找到某一粒沙子还要难。下图显示了比特币区块链中的一个区块以及它的Hash值。黄色的字节经过Hash后生成区块Hash值。在这种情况下，生成的Hash值以足够多的0开始，因此此次挖矿成功。然而，Hash很难一次得到的，在这种情况下，矿工会改变nonce值或其他区块内容，然后进行反复尝试。

谷燕西：波卡很可能是下个规模达万亿美元的资产:2月22日，区块链和加密数字资产研究者谷燕西发文《波卡会是下一个万亿美元资产吗？》指出，波卡很有可能是下一个首先达到万亿美元资产规模的加密数字资产。波卡有更广泛的社区支持，它的生态的发展迄今为止也遥遥领先。文章称，波卡目前的主要发展地区是在欧洲和亚洲，这就能同以美国地区为主的公链项目形成差异化的竞争，有利于波卡迅速发展起来。波卡在市场影响力方面也一直是非常正面积极。从它的币值的最近走势来看，它显然也获得了投机者们的认可。所以总的来看，波卡很有可能是下一个首先达到万亿美元资产规模的加密数字资产。但是，波卡要实现这个目标，它的道路只会比比特币的道路更加曲折，而且很有可能需要不止12年的时间。[2021/2/22 17:38:25]

声音 | 谷燕西：Libra经历大改变之后可能首先推出基于美元的稳定币:今日CBX研究院创始人和院长谷燕西在社群中表示，对Libra的分析应该特别注意以下三点。第一，Libra的本质上是区块链技术以及其上的加密数字资产。只不过Libra把这些技术的应用抬高到了一个前所未有的高度。第二，Libra实际上在变化的过程中。这个项目从开始的出现到消息正式公布，已经发生了很大的变化。未来依然会发生很大的变化。第三，美国社会是个商业化驱动的社会。它不会完全禁止这样的一个项目的推出，Libra在进行很大的改变之后，依然会推出。大概率事件Libra会专注于底层的区块链，一定会提供实施稳定币的技术标准，会首先推出基于美元的相应的稳定币，然后更多种类的稳定币会逐步推出。[2019/11/29]

比特币使用的SHA-256Hash算法SHA-256的Hash算法采用512位的输入块，对数据进行加密组合，并产生256位的输出。SHA-256算法由重复64次的相对简单的回合组成。下图显示了一个回合，它需要8个4字节的输入--A到H，然后执行一些操作，并生成A到H的新值。

声音 | CBX谷燕西：未来将形成分别以Libra和Telegram为代表的两大阵营:日前，瑞士金融市场监管局首次颁发牌照给两家区块链服务商，并发布反措施。对此，CBX研究院创始人谷燕西表示，瑞士金融监管对其在区块链金融中的反要求的重申非常正常。在全球的各个主要金融监管机构中，它率先颁布一个银行和证券交易商的牌照。这是非常领先的。此前成立的瑞士数字资产交易所也是在全球主要金融监管辖区内非常领先的行动。

谷燕西指出，在未来的数字资产世界中，很可能形成两个阵营。一个是基于许可链的，全球金融机构监管下的机构和资产能在上面运行的阵营。另外一个是不受监管的基于公链的阵营。前者很可能是以Libra为代表，后者可能是以Telegram即将推出的公链为代表。[2019/8/27]

行情 | BTC再次站上6600美元:据Huobi数据显示，BTC近期在6500美元与6600美元之间反复震荡，截止目前，BTC15分钟内快速上涨，再度突破6600美元。[2018/9/30]

蓝色方框以非线性的方式将数值混合在一起，因此很难用密码学分析这些值。由于算法使用了几个不同的函数，所以发现攻击就更难了。(如果你能找出一种数学捷径来生成成功的Hash值，你就可以接管比特币挖矿了)。Ma大多数框看A、B、C的位数，对于每个位置，如果多数位数为0，则输出0，否则输出1。也就是说，对于A、B、C的每个位置，看1位的数量。如果是0或1，输出0，如果是2或3，输出1。Σ0框将A的位数反转，形成三个反转版本，然后将它们相加模数为2。换句话说，如果1位的数量是奇数，则和为1，否则为0，和中的三个值分别是A向右反转2位、13位和22位。Ch"选择"框根据输入E的值选择输出位，如果E的某位为1，则输出位为F的对应位，如果E的某位为0，则输出位为G的对应位，这样，F和G的位就根据E的值进行随机选择。下一框Σ1对E的位进行反转和，除了移位是6位、11位和25位外，其他与Σ0类似。红框执行32位加法，生成A和E的新值，输入Wt是基于输入数据，稍加处理。(这是输入块被输入到算法中的地方。)输入Kt是为每一轮定义的常数。从上图可以看出，一轮中只有A和E是变化的。其他值不变通过，旧的A值变成新的B值，旧的B值变成新的C值，以此类推。虽然SHA-256的每一轮都不会对数据有太大的改变，但64轮之后，输入的数据将完全被扰乱。这对挖矿的硬件意味着什么？

SHA-256的每一步在数字逻辑中都非常容易实现--简单的布尔运算和32位加法。。出于这个原因，定制的ASIC芯片可以在硬件中非常高效地实现SHA-256算法，在一个芯片上并行地放上几百轮。相比之下，Litecoin、Dogecoin和类似的altcoins使用CryptHash算法，该算法被有意设计成难以在硬件中实现的形式。它将1024个不同的Hash值存储到内存中，然后以不可预测的方式将它们结合起来，以获得最终结果。因此，与SHA-256Hash相比，Scrypt需要更多的电路和内存。你可以通过查看挖矿硬件来了解其影响，Scrypt的计算速度比SHA-256慢数千倍。SHA-256算法出乎意料的简单，很容易手动完成。(用于签署比特币交易的椭圆曲线算法用手计算会非常痛苦，因为它有很多32字节整数的乘法)。手工做一轮SHA-256花了我16分45秒。按照这个速度，Hash一个完整的比特币区块(128轮)需要1.49天，每天的Hash率为0.67次(虽然我可能会通过练习变得更快)。相比之下，目前的比特币挖矿硬件每秒可以做到几兆次的Hash，比我的手动Hash快了约五千万倍。不用说，手动比特币挖矿根本不实用。有Reddit读者问到我的能量消耗。其实不需要太多能量消耗，所以假设静止代谢率为1500kcal/天，人工Hash的能耗差不多为10兆焦耳/Hash。一般挖矿硬件的能耗是1000兆焦耳/Hash。所以，我的能源效率低了101?。接下来的问题是能源成本。一个便宜的食物能量来源是甜甜圈，200千卡的热量是0.23元。这里的电是0.15美元/千瓦时，便宜了6.7倍--比我预期的要接近。因此，我每Hash的能源成本大约是挖矿硬件的67倍。很明显，我不会靠人工挖矿发家致富，我甚至还没有包括我需要的所有纸和铅笔的成本。

标签：HASHASH比特币SHAFilcoin Standard Full Hashrate Tokenxcash币今日行情金比特币GBTPegs Shares

比特币热门资讯