幣圈小蝶：深論挖礦機制與通證經濟的復雜性_比特幣

1.挖礦的基本概念

自從2009年1月3日中本聰挖出比特幣的創始區塊以來,區塊鏈成為一種新的解決去中心化節點的信息同步問題的方案,其創新性不斷被人們所認知。

挖礦是一種通過消耗計算機資源來提高惡意節點攻擊網絡成本的一種方式。該機制初次提出時主要用來阻止惡意用戶向郵件服務器發送垃圾郵件。所有的用戶向郵件服務器發送郵件的時候都要在郵件中填充一些隨機字符,然后計算郵件內容的哈希值,只有當計算結果小于設定的值的時候,該郵件才能滿足郵件服務器的接受條件。在這個過程中,用戶為了發送一個郵件,需要消耗一點時間來找出一個隨機字符,使得整個郵件能被郵件服務器驗證通過。

Gate.io 上線幣圈大神排行榜:據官方公告，Gate.io 上線幣圈大神排行榜，榜內共設現貨、USDT永續合約、BTC永續合約及智能量化四個榜單，可按近30天收益額或交易量進行排名。[2020/12/25 16:30:58]

2算力挖礦

區塊鏈挖礦算法種類眾多的原因之一就是為了防止51%攻擊。在區塊鏈中,PoW共識機制挖礦的能力與礦工所掌握的算力成正比。區塊鏈的特性就是每個區塊都指向前一個區塊,這樣就環環相扣,從最新的一個區塊就能一次找到創世區塊。但是如果一個惡意節點控制了大部分的算力,那么就可以按照下列步驟發起攻擊:

2.1比特幣挖礦算法

金色算力云聯合創始人洪睿：IPFS未來可期，發展穩定后市值能排到幣圈前五:據官方消息，由開源礦池和火幣主辦，金色算力云、鏈上ChainUP、Filecoin Beijing聯合主辦的“分布式存儲中國行暨開源礦池IPFS私享會”2020年11月25日在深圳舉行。金色算力云聯合創始人洪睿在會上表示，Filecoin不僅僅是一個礦幣，它主推的是應用場景，且仍有上漲空間。支持其上漲原因的主要有以下兩個點，一是把協議層和激勵層拋開后，其他幾個模塊都是支撐它長期價值的；二是在2017年的時候IPFS整體估值達到25億美金，現在流通市值是8億多，以IPFS的體量來說，未來至少應該排到幣圈前五，屆時幣價保守估計能達到50美金左右。[2020/11/25 22:05:13]

比特幣作為最早的區塊鏈系統,其挖礦算法采用的是SHA256散列函數,該函數屬于SHA2系列。挖礦難度的基本運算如下：

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基本單位：兩周——出塊總數=6*24*7*2=2016塊

難度調整方式：新難度值=舊難度值*

比特幣的挖礦過程主要為以下幾個步驟:

(1)礦工收到用戶的交易信息后,首先驗證,然后構造交易的默克爾樹,得到一個默克爾樹根哈希值,打包進區塊頭中。對于礦工來說,最優的選擇就是先打包手續費高的交易,這樣才能保證其利益最大化。

幣圈重聞：比特幣王者BCK一經上線就暴漲突破3萬:12月9日，比特幣王者BCK、超級比特幣SBTC、比特幣上帝GOD比特幣的三大皇子同時上線貴比特交易平臺，并開放交易。交易一經開放，比特幣王者BCK價格就暴漲突破3萬，交易量突破2000萬人民幣，震驚整個幣圈。[2017/12/9]

(2)填充區塊頭,組成80個字節的比特幣區塊頭。

(3)將80個字節的區塊頭信息進行雙SHA256運算,得到一個32字節的哈希值。之后判斷得到的結果是否小于當前區塊的難度值,如果已達到,則該區塊就是合法的區塊。礦工把它加入到主鏈中,之后開始計算下一個區塊。如果不小于當前區塊難度值,則繼續更換區塊頭中的隨機數值,重新對區塊頭進行雙哈希運算。

3.1存儲挖礦

存儲挖礦分為四部分:抵押、接收訂單、密封和證明。

3.1.1抵押

抵押的主要目的是為了保證存儲礦工能夠為網絡提供存儲服務。存儲礦工首先在區塊鏈上進行一次抵押交易,該交易主要通過保存一個抵押品來抵押存儲礦工的存儲容量。而當存儲礦工成功生成了他們提交數據的存儲證明,那么存儲礦工先前的抵押品就可以退回。如果存儲礦工未完成相應的存儲證明,那么將會失去部分數量的抵押品。一旦區塊鏈上(分配表)出現了一個抵押交易,那么礦工就可以向存儲市場提供他們的存儲空間,并且可以設置一定的價格,并生成一個賣單掛到市場的訂單賬本中。

3.1.2接收訂單

接收訂單的主要目的是為了從存儲市場中獲取存儲請求。系統就會檢查礦工在存儲市場上的賣單是否與對應的來自客戶端的買單相匹配。一旦賣單和買單想匹配,那么客戶就會將自己的數據發送給存儲礦工。而實際上,礦工收到的是一個個數據片。當存儲礦工收到數據片后,就把數據存儲到自己的硬盤中,與此同時,礦工和客戶端都會簽署一個交易訂單,并將之提交到區塊鏈上。

3.1.3密封

密封的目的是為未來的證明準備數據片。存儲礦工的存儲空間被分為幾個扇區,每一部分都包含分配給礦工的數據片。網絡通過分配表對每個存儲礦工的各個存儲扇區進行跟蹤。當一個存儲扇區存儲滿了之后,該扇區就會被密封。密封操作過程很慢,它需要依次將一個扇區的數據轉換保存為一個副本。而每個數據的物理拷貝都與存儲礦工的公鑰相關聯。

3.1.4證明

存儲礦工需要證明他們存儲了提交的數據片。當存儲礦工被分配到一個數據的時候,他們必須重復生成數據副本證明,以此來保證存儲礦工確實保存了數據。該證明將推送到區塊鏈中,并被全網驗證。

3.2檢索挖礦

檢索挖礦分為兩部分:接收訂單和發送。

3.2.1接收訂單索引

礦工從索引市場中獲取數據請求。索引礦工通過向網絡中傳播賣單來宣布他們的數據片。他們設置一個價格,然后添加一個賣單到市場的訂單賬本中。然后,索引礦工檢查他們的訂單是否與對應的客戶買單相匹配。

3.2.2發送

一旦訂單匹配,索引礦工將會發送他們的數據片給客戶端。客戶端收到據片后,礦工和客戶端簽署一個交易訂單并提交到區塊鏈中。詳細交流了解請加筆者！

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