矿工和比特币网络工作证明的目的是什么？

Question

我想知道矿工的目的。我知道采矿将新的比特币引入网络，并检查该区块中的交易。 但是为什么要通过人工来进行开采呢？这么长时间的工作证明的目的是什么？为什么采矿过程不自动化？

Answer 1

挖掘的目的是建立分布式共识。矿工必须提供工作证明，请参阅Bitcoin Whitepaper。工作量证明是必须低于目标值（由网络确定）的哈希值。该目标值越低，散列必须完成的平均工作量就越多。

这是因为没有已知的方法可以反向计算one-way functions（在本例中为SHA256）的输入，该输入将产生给定的输出。基本上，工作基本上是在给定的难度下获得有效哈希所需的猜测数。确实有机会获得有效的哈希值是随机的，但概率会随着值的降低而降低，因此（平均）必须完成更多工作。必须从概率和平均尝试次数的角度考虑它。

之所以创建分布式共识，是因为为了撤消交易，必须重做工作（或平均执行相同数量的猜测-以使替换区块可以代替现有链中的区块被接受）。这称为51% attack。

在更高的层次上，为了能够做足够的工作来开采一块地雷，一个人必须消耗足够的能量。由于计算需要硬件的前期成本和维护成本以及持续的能源成本，因此这将加起来，并且矿工必须根据采矿硬件的当前性能（例如，每千瓦的哈希率），能源价格和代币价格来确定盈利能力。 。对于那些想要进行51％的攻击以超越网络并重写历史记录的攻击者（例如，冲销其已花费的交易），这成为进入者的障碍。他们必须投入并花费（至少）至少等于网络散列功率的50％以上的时间，以使区块反转并超越网络。

Answer 2

验证交易并编译区块链。

Answer 3

由于比特币网络由匿名对等方组成，因此需要一些可用于验证交易的证据。这是工作证明的体现。

矿工必须花费大量的CPU能力和时间才能解决给定的问题。解决问题是一项艰巨的任务，但是检查给定答案是否有效非常简单（我不会就问题的确切内容进行详细介绍）。 一旦找到答案，矿工将其发布在比特币网络上，其他所有矿工都可以检查答案的正确性，并将交易添加到区块链中。这基本上意味着匿名矿工做了一些工作（即用过的CPU能力和时间），现在有了答案（证明他做了工作）。即使同行是匿名的，也可以通过这种方式达成共识。

如果您想详细了解此过程，请阅读以下内容可能会有所帮助：https://bitcoin.org/en/developer-guide#proof-of-work