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比特币解决的是什么数学难题?比特币的数学谜题:难题是什么?

比特币 2023年07月10日 07:55 132 弘鑫

比特币是一种去中心化的数字货币,由一个称为区块链的公开账本记录所有交易。为了确保区块链的完整性,比特币网络使用称为工作量证明(PoW)的共识机制。工作量证明涉及解决复杂的数学难题,这需要大量的计算能力,这是比特币挖矿的基础。

数学难题

比特币挖矿涉及解决称为哈希难题的数学难题。哈希函数是一种将任意大小的数据转换为固定大小输出(称为哈希)的数学函数。比特币使用的哈希函数称为SHA-256,它产生一个 256 位的哈希值。

哈希难题是找到一个输入,其哈希值以一定数量的零开头。例如,对于难度为 10 的难题,输入的哈希值必须以 10 个零开头。这个谜题的难度取决于目标哈希值,它是一个随着时间的推移不断调整以保持挖矿难度稳定的值。

解决难题

矿工使用称为 ASIC(专用集成电路)的专门硬件来解决比特币挖矿难题。ASIC 针对哈希计算进行了优化,每秒可以执行数万亿次哈希运算。

矿工将交易数据和一个称为随机数的额外数据输入到哈希函数中。随机数用于创建不同的输入,从而增加找到满足目标哈希值输入的可能性。

如果矿工成功找到一个输入,其哈希值符合目标,他们将将其广播到网络。如果哈希值有效,矿工将获得比特币奖励,并且交易将添加到区块链中。

挖矿难度

比特币挖矿难度每 2016 个区块(大约每两周)自动调整一次。如果平均出块时间太快,难度就会增加,反之亦然。这一调整机制旨在保持比特币网络的稳定性和安全性。

随着时间的推移,比特币挖矿难度急剧增加,这使得对于个人矿工来说使用普通计算机或 GPU 挖矿变得不切实际。现在,挖矿主要是由大型矿池进行的,矿池汇集了矿工的计算能力以增加找到有效哈希的可能性。

相关问题与解答

Q1:哈希函数在比特币挖矿中起什么作用?

A1:哈希函数将任意大小的数据转换为固定大小的输出,用于创建哈希难题并验证交易。

Q2:ASIC 在比特币挖矿中的作用是什么?

A2:ASIC 是专门用于哈希计算的硬件,为矿工提供了解决难题的优势。

Q3:比特币挖矿难度如何调整?

A3:比特币挖矿难度每 2016 个区块自动调整一次,以保持网络的稳定性和安全性。

标签: 区块链 比特币 虚拟货币

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