比特币使用Hashcash算法进行工作量证明,该算法一开始用于反垃圾邮件。该算法分为以下步骤:

  1. 获取某种公开数据data(在反垃圾邮件场景下,使用收件人地址;在比特币中,使用block头信息)
  2. 使用一个计数器counter,初始化为0
  3. 计算data+counter的hash值
  4. 检查hash值是否满足某种要求
    1. 满足,结束
    2. 不满足,counter加1,然后重复3-4步骤

这是个暴力型算法:改变counter值,计算得到新hash值,判断该值是否满足要求,不满足,再改变counter值,再计算,再检查…如此反复尝试直到得到满足要求为止,要求很高的算力。

来我们看看hash要满足什么要求,hashcash最初实现中,hash值要满足“头20个bit全部为0”的要求。比特币设计中,hash值要求是动态变化的,随着时间和矿工的增多,算力要求也越来越多。

为了展示算法,使用上面示例中的数据(“I like donuts”),不停的计算该数据+counter的hash值,直到找到一个满足要求(“前3个字节为0”)的hash值为止,如下图所示:

“I like donutsca07ca”中的ca07ca是十六机制格式的值,即counter从0递增到13240266时计算得到满足要求的hash值。

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