比特币:挖矿从入门到精通（三）：POW挖矿逻辑过程_$CROOGE

POW挖矿本质就是构造符合要求的区块并进行验证的过程。本期教程将通过介绍比特币区块的结构与其打包，验证过程来解释POW挖矿的逻辑过程。

区块结构

2019-09-1914:49:20爆出的比特币区块来自：BTC.com

比特币区块分为四部分，区块头Blockheader，区块大小Size，区块交易数Txcounter，以及交易列表。

Kraken将关闭美国加密质押服务，向SEC支付3000万美元罚款:金色财经报道，美国证券交易委员会(SEC)周四宣布，加密交易所Kraken将“立即”结束向美国客户提供的加密质押服务，并将向SEC支付3000万美元罚款，以解决其提供未注册证券的指控。SEC表示，Kraken的控股公司Payward Ventures, Inc.和Payward Trading Ltd.将终止质押服务和项目。这些项目至少从2019年开始向公众提供质押服务。Kraken在一篇博客中表示，它将自动解除美国客户质押的以太币以外其它资产，以太币质押将在以太坊网络上海升级生效后解除。美国客户将无法质押新资产(包括以太币)，但非美国用户将不受影响。[2023/2/10 11:58:14]

动态 | 古巴人正在使用比特币等加密货币来规避美国制裁:据FXstreet报道，一个名为Sanchez的古巴商人正在使用比特币和其他主流加密货币为他的手机修理店购买备件。Sanchez称：“（加密货币）真的为我们打开了大门。”Telegram Channel的创始Alex Sobrino称，估计古巴至少有1万人使用加密货币：“我们正在使用加密货币给手机充值，在网上购物，甚至有人用它预订酒店房间。” 但是，尽管目前的条件迫使古巴人使用加密货币，但这些数字资产不太可能被用作一种合法的支付方式。目前加密货币在该国仍属于法律灰色地带。[2019/9/13]

区块头内包含六个字段，Version，PrevBlock，MerkleRoot，Time，Bits，Nonce。

美国法警署再次成功拍卖2170.7枚比特币:据coindesk，美国法警署的发言人周四宣布，在3月9日最新举行的拍卖会上成功向两名投标人出售了2170.7枚比特币，其中一人收到2100枚比特币，另一人收购了余下的70.7枚。[2018/3/23]

区块打包过程

具体过程如下：

从未确定交易池中选择交易，通常尽可能多的优先选择手续费高的交易。

金色财经挖矿数据播报 | BCH今日全网算力下降6.44%:金色财经报道，据蜘蛛矿池数据显示：

ETH全网算力179.452TH/s，挖矿难度2341.22T，目前区块高度10100016，理论收益0.00855255/100MH/天。

BTC全网算力97.739EH/s，挖矿难度16.10T，目前区块高度630889，理论收益0.00000780/T/天。

BSV全网算力1.886EH/s，挖矿难度0.28T，目前区块高度635667，理论收益0.00047712/T/天。

BCH全网算力2.367EH/s，挖矿难度0.32T，目前区块高度635897，理论收益0.00038025/T/天。[2020/5/20]

构造coinbase交易，计算打包交易中的挖矿手续费，与coinbase奖励一起发送到打包矿工的地址。

由打包交易与coinbase交易得到区块结构中的区块大小，区块交易数与交易列表。

对所有交易进行hash运算，得到MerkleRoot。

自行填写Nouce，由当前环境填写Version，PrevBlock，Time，Bits，与得到的hashMerkleRoot一同构成区块头。

区块头与区块大小，区块交易数与交易列表就构成了一个比特币区块。

打包一个比特币区块，矿机一瞬间就可以完成，但是比特币主链只会允许符合难度要求的区块进行广播，那么如何验证区块是否符合难度要求呢？

区块难度验证

20190919比特币难度情况来源：BTC.com

验证过程为：区块打包成功后对区块中的区块头进行hash运算，将运算结果与当前全网难度比对，若运算结果小于全网难度，则成功广播。但如果运算结果大于全网难度，则需要重新构造区块头再次循环。

由于hash算法的不可逆性质，矿工只能挨个去尝试改变区块头的构造来满足难度要求，算力越大，满足难度要求的可能性就越大，这就是POW工作量证明机制。

矿工需要不断改变区块头的信息，使得SHA256D<全网难度，那么在第一次验证失败后如何更改区块头信息呢？

区块头中的数据，Version，PrevBlock，Bits，Time在同一时刻是一定的，不会发生变化。矿工能够修改的部分为Nonce和MerkleRoot。

Nouce是一个四个字节的随机数，可能取到的值有2^32个。在早期使用CPU与GPU进行比特币挖矿时，矿工只需要通过改变Nonce的值来重新构造区块头从而得到新的SHA256D。

MerkleRoot是对区块内所有交易进行hash运算的256位hash值，改变coinbase的输入信息和改变交易排列顺序都可以改变MerkleRoot从而改变区块头得到新的SHA256D。

ASIC矿机出现后，Nonce提供的2^32可能取值无法将爆块时间控制在10分钟，故现阶段矿工通过修改Nonce和MerkleRoot两种方式来重构区块头。

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