一文深入理解比特币挖矿机制

根据上篇文章一文负距离了解区块链，我们在区块链浏览器中查看了比特币的区块信息，了解到区块当中包含的数据。新区块出现并连接到已有区块链的末端过程就是挖矿。

然而，挖矿需要满足一定的规则，以比特币挖矿为例，需要不停地计算哈希值，只有当哈希值满足要求才可以被比特币的网络所接受。

快速理解哈希算法

哈希算法可以理解为数学中的函数，y=f(x)，x取值不同，y也就不同，哈希函数就是有一个函数名字叫hash，即y = hash(x)，以哈希算法sha256为例，不论输入值x为何种信息，都会给我们返回一个64位16进制的字符串。

行者哈希魔法箱.jpeg

数据为t_data1，经过哈希运算后得到16进制64的字符串8c3ac413b6cf949772f8b2d9aef03fa5a717a6101fd4445b9c72751c89b90f3f。

数据味t_data2，经过哈希运算后得到另一个16进制的字符串e5194345b3632a8ca9ea2a4f9607e9ffc18106e66af92e7eba016e24405c9963。

上述程序知识看着字母很多，其实就是y=f(x)。

注：传递的数据不同，哈希值也就不同，理论上是这样，然而，不同的数据出现相同哈希也有可能出现，只是概率极小，不同哈希算法的碰撞概率也不同，sha256仅仅是众多算法中的一个品种。

哈希算法在挖矿中的应用

挖矿的过程就是计算哈希，我们传送的数据都会生成一个哈希，然而，这个值要满足一定的条件。比如规定64位字符串中，前面10位都是0的哈希就是满足条件的，即挖矿成功。

我们的交易数据生成哈希是固定的，比如，数据为t_data1，哈希值已经固定了，这时，我们就需要计算一个随机数Nonce，区块链中都这么叫，可以理解为随机数x，与我们的交易数据一起进行哈希运算，例如当我们找到一个数为12345时，生成的哈希结果前10位都是0，我们就成功了。

这种挖矿机制比拼的就是算力，即每秒钟哈希运算的次数，每个人都没有捷径可以走，但是，一旦计算出来Nonce值，验证非常快速，我们计算之后会全网广播，其他节点验证之后没有问题就可以上链了。所谓比特币10分钟出一个区块，也是动态计算的，如果全网的算力增大，系统会自动调节难度值，将哈希结果变小，难度就会上升。

链浏览器比特币区块信息

感受一下挖矿难度变化

难度值曲线.jpeg