Burst Coin-挖矿原理介绍

Burst Coin挖矿蛮有意思，可以看看理解一下PoC的

网上有个很清楚的英文，详细描述了挖矿过程：

https://forums.getburst.net/t/technical-information-about-mining-and-block-forging/943

我把它翻译成了中文：）1）基本介绍

和其他加密货币一样，Burst需要挖矿。挖矿是区块链在区块网络中打包交易的过程。Burst利用预先计算好的，并存在硬盘上的Hash数值，生成区块。为了更好地理解这篇文章，可以阅读“Plot文件介绍”。这篇文章介绍整个Burst的挖矿原理。

2）算法和术语

Shabal / Sha256 / Curve25519

Shabal，Sha256和Curve25519都是Hash函数。Burstcoin主要采用的是Shabal算法Shabal算法相对SHA256或者其他hash算法，计算比较慢。也正是这样，这个算法比较适合做PoC共识。Burst采用的是256位的Shabal算法。Plot会把预先算好的Hash存在存储上，相对来说，验证过程比较快。

Hash / Digest

此介绍中提到的Hash都是Shabal256算法的Hash结果32Byte(256bit)。

Plot files

存储在硬盘上的预选计算好的Hash数据，称为Plot文件。

Nonce

Plot文件由一个个nonce组成。每个nonce的大小256K。每个nonce有个唯一的编号，从到18446744073709551615。因为每个nonce有唯一标识，一个Plot文件，可以很多nonce。

Scoop

每个nonce分成了4096段。每一段叫scoop。每个段是64个字节，包含2个Hash值。后面会提到，这个Hash值是两个其他Hash值XOR操作的结果。

账户ID

当生成一个Plot文件的时候，必须要提供一个Burst数字账户。因为每个数字账户都不一样，即使nonce的编号相同，所以每个矿工的Plot文件都不一样。

Deadline（截至时间）

挖矿的时候，一次计算的结果是一个Deadline。在上一个区块挖出后的Deadline的时间后，如果没有其他人再你之前挖出区块，你就能挖出该区块并获得奖励。

区块奖励

当你挖出区块时，会获得Burst币作为奖励（区块奖励）。每10800个区块，奖励下降5%。因为每4分钟出一个区块，所以大概是每30天，奖励下降5%。

Base target

从最近的24个区块计算Base target。Base target用来调整挖矿难度。Base target越低，挖矿越难。因为难度的调整，Burst网络能保证大概每4分钟生成一个区块。

网络难度

网络难度和Burst网络中总存储空间的大小有关。网络难度，在每个区块都会调整。所以，要看360个区块，才能比较准确的估算存储大小。

区块高度

每个区块有个编号。这个编号称为区块高度。这个编号会在前一个区块的编号基础上加1。

区块生成者

当一个账户发现合适的deadline，就生成了一个区块。这个生成区块的账户就是区块生成者。区块生成者获得区块奖励。

区块打包签名

区块打包需要用到前一个区块的打包签名以及区块生成者信息。有了打包的区块，矿工就可以挖矿。区块打包签名是32字节。

区块签名

每个区块由区块生成者签名。区块生成者用自己的私钥，结合区块内容，生成签名（Sha256以及Curve25519算法）。该签名是64字节。

奖励发放

加入挖矿池挖矿的话，涉及到奖励发放。设置奖励发放，其实是告诉Burst网络：1）你的所有收益分配给矿池。2）矿池能利用你的Plot文件发现的deadline，并且矿池能生成区块签名。

3）挖矿过程

该描述中说的钱包同样适合矿池。该描述中的矿工是Burstcoin的挖矿软件。

挖矿的第一件事情是，矿工向钱包询问挖矿信息：区块打包签名，base target，下一个区块高度。钱包负责区块打包签名和下一个区块高度，矿工利用这两个信息，经过Shabal256算法生成Generation Hash。

接着，通过模运算（4096），获得Scoop数值。

从Plot文件中，读取所有的编号为上述结果的Scoop。对每个scoop，合并上区块签名，再经过Shabal256运算，得到Target。Target再除以Base target，获得8字节的Deadline。

矿工检查得到的Deadline是否足够低。如果确定合适的Deadline，矿工提交信息给钱包：账户ID以及nonce数值。如果你是独立矿工，你还需要提供密钥。如果是矿池，使用矿池的密钥。

4）区块生成流程

Deadline处理

钱包接收到矿工提交的Deadline相关信息后，创建相应的nonce并验证deadline。验证成功，钱包查看是否时间满足deadline，如果没到，等待。如果等待过程，有其他钱包生成了区块，放弃该区块（因为该区块已经无效）。

如果有多个矿工提交Deadline, 钱包选择最低的Deadline。当Deadline的时间满足时，钱包开始生成区块。

生成区块

区块有两个限制：1）包含最大255个交易2）最大字节数为44880字节（43K）。钱包监听网络上的所有未确认的交易，打进一个区块，直至上述任一条件满足或者已经打包进了当前所有交易。对打包进区块的每一笔交易，钱包都需要检查，比如说，交易的签名是否正确，时间是否正确等等 。钱包会计算区块的所有金额以及费用。区块只记录的是交易的ID以及所有交易信息的Sha256信息。

区块内容

区块版本

区块内容的版本信息

交易ID列表

区块中包含的交易列表

Hash

区块数据的Sha256的Hash数值

时间戳

从Burst区块链创建开始计时的时间戳。Burst区块链的创建时间：2014/8/1102:00:00。

交易总额

区块中交易的总额

交易总费用

区块交易总费用

区块长度

区块中数据的字节长度

公钥

生成区块的账户的公钥

打包签名

生成区块时的打包签名

前一区块的Hash

前一区块的Sha256的Hash值

前一区块的编号

前一区块的Hash值的前8个字节

Base Target

生成区块时的Base Target

区块高度

区块高度编号

区块编号

区块Sha256的Hash值的前8个字节

Nonce

区块生成时使用的nonce值

AT

如果有AT功能，这个字段是AT的内容

区块签名

使用生成者的私钥，生成64字节的签名

完成这些后，钱包就把新的区块信息广播到网络中。其他钱包接收到新区块信息后，会验证区块信息。