谈谈比特币和区块链

WEB3.0科普系列之一：《红楼梦》及数据汇总及工作量证明

比特币于 2008 年 10 月 31 日由中本聪发布，2009 年 1 月 3 日，创世区块诞生。 比特币总量约2100万枚，市值高达1.4万亿美元，目前为3100亿美元（2022年11月）。 究竟是怎样的创意，在短短14年时间里创造了如此巨大的价值，如此深奥的命题，普通人能够看懂吗？

就像所有伟大的发明一样，道路很简单，下面这张可以打印在一页纸上的白皮书都是关于比特币的：

这份白皮书说了什么？ 什么是去中心化，什么是分布式账本，矿工如何挖矿？

今天我们将介绍白皮书中最重要的两个概念：数据汇总算法和工作量证明。

1. 数据汇总算法

我们知道论文有摘要（Abstract），大书有摘要。 目的是让读者快速了解作品的大概内容，能在很大程度上代表和指代整部作品。 作品的摘要要简短，能够概括全貌，这一点有别于其他作品。

数据总结算法类似于我们说的工作总结。 它也被称为散列函数和散列算法。 它是一种从大数据中创建小数字“指纹”的方法。 散列函数将消息或数据压缩成摘要，使数据量更小。 这样的函数将数据打乱以重新创建称为哈希值（或哈希值）的指纹。

这种数据摘要算法必须是确定性的，即如果两个哈希值不同（根据同一个函数），那么这两个哈希值的原始输入也不同。

数据摘要算法也有很强的混淆性，即输入一些数据计算哈希值，然后稍微改变输入值，一个哈希函数就会产生一个完全不同的哈希值。

现在让我们回到《红楼梦》

让我们想办法把《红楼梦》浓缩成32个字。 满足稳定性和混淆性要求。 稳定性是任何人都可以用我们的方法得到相同的结果。 迷惑的是原作中只要改一个字，这32个字就几乎完全不同了。

如果你有1982年3月版的《红楼梦》第一卷，就可以制作这个游戏。 我们的哈希函数是从X页中取第Y个词，X取25,5,75,...800； Y取1，可以得到如下32个字：

“没什么值得庆贺的，要是还不错的话比特币论文，我的妹妹莉宝，要从其他俱乐部混出来也不容易，实在抱歉。”

这32个字，就是整个红楼梦的数据总结。 看看你得到的是不是和我的一样？

所有的交易都记录在区块链中，一个一个的是账本，就像一本书，对每个区块进行SHA256计算得到一个256位的汇总值，就像用我们的算法得到“梦想”红楼》》这32个字。

2.工作量证明（PoW）

白皮书中设置了奖励机制，让成功在区块链中添加新区块的人（矿工）获得一定数量的新比特币。 这是一场比赛，比赛的是计算速度和能力（computing power）。 从散布在各处的计算机中，谁能最先查出竞争，谁匹配到原本要打包的账本区块的穷举预测值，就相当于获得了该区块的打包权（记账权）。 猜测值找到后，会连同数据和哈希值一起打包成一个块，然后进行广播。 在得到大多数节点的确认和认可后比特币论文，打包者将能够获得打包区块所提供的奖励。

这个计算量是多少？ 我们可以做一个简单的类比：

第一个在 1 分钟内穷举出前导零为 66 位输入猜测值的 256 位 HASH 值的人可以获得 6.25 个比特币。

如果我们以《红楼梦》为例，我们可以根据特定的算法每次猜出一组32个X和Y的值，也就是如果我们从第X页取第Y个字，我们会得到32个不同的字符。1分钟搞定

一篇满是荒唐话和辛酸泪的论文XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

后面的 X 可以是任何单词，但前十个必须是

写满荒唐的文字和辛酸的泪水

所以那些“满嘴荒话，满口辛酸泪”的矿工们都会得到回报。