BTC 挖矿算法到底是如何工作的？

这对挖矿硬件意味着什么？

比特币使用的SHA-256Hash算法

在比特币中，成功的哈希是一个以足够多的零开头的数字。就像很难找到以多个 0 结尾的电话号码或车牌一样，很难找到以多个 0 开头的 Hash。但比特币的难度呈指数级增长。目前，一个成功的 Hash 必须从大约 17 个 0 开始。换句话说，找到一个成功的哈希比在地球上的所有沙粒中找到一粒沙子更难。

下一个框Σ1对E的位求和求和，除了移位为6位、11位和25位外，与Σ0相同。

SHA-256 算法非常简单且易于手动操作。 （用于签署比特币交易的椭圆曲线算法很难手动计算，因为它有很多 32 字节整数的乘法）。我用了 16 分 45 秒手工完成了一轮 SHA-256。以这个速度，散列一个完整的比特币区块需要 1.49 天（128 轮），而每天的散列率是 0.67 次（尽管我可能通过练习变得更快）。相比之下，目前的比特币挖矿硬件每秒可以进行数万亿次哈希，这比我的手动哈希快了大约 5000 万倍。不用说，手动比特币挖矿基础是不实用的。

ma主要看A、B、C的位数。对于每个位置，如果大多数位数为0，则输出0，否则输出1。即对于A、B、和C、看1位数。如果是0或者1，输出0，如果是2或者3，输出1。

从上图可以看出，一轮中只有 A 和 E 是变革性的。其他值稳定通过，旧A值变成新B值，旧B值变成新C值比特币原理与挖矿算法，以此类推。虽然每轮 SHA-256 不会对数据有太大的改变，但在 64 轮之后，输入的数据就会被完全打乱。

SHA-256 的每一步都很容易在数字逻辑中实现 - 简单的布尔运算和 32 位加法。 （如果您研究过电子学，您可能已经可以可视化电路）。出于这个原因，定制的 ASIC 芯片可以在硬件中非常高效地实现 SHA-256 算法，在单个芯片上并行处理数百轮。

挖矿是比特币系统安全的关键部分。基本原理是比特币矿工将一堆比特币交易组合成一个区块，然后重复数十亿次称为哈希的加密操作，直到有人找到一个非凡的目标哈希值。此时，该区块被开采并成为比特币的一部分。 Hash 任务本身并没有做任何有价值的事情，但是因为通过它很难找到成功的目标，所以它确保没有人拥有在比特币系统中生存的技能和资源。

相比之下，莱特币、狗狗币和类似的山寨币使用 Crypt Hash 算法，该算法被有意设计为难以在硬件中实现。它将1024个差异的哈希值存储到内存中，然后将它们以一种不可预知的方式组合起来，得到最终的效果。因此比特币原理与挖矿算法，Scrypt 比 SHA-256 Hash 需要更多的电路和内存。您可以通过查看采矿硬件来了解影响，Scrypt（莱特币等）的计算速度比 SHA-256（比特币）慢数千倍。

SHA-256 的哈希算法恢复 512 位（64 字节）输入块，加密数据，并生成 256 位（32 字节）输出。 SHA-256 算法由重复 64 次的相对简单的轮次组成。下图显示了一轮，需要 8 个 4 字节的输入——A 到 H，然后执行一些操作，并为 A 到 H 生成新值。

蓝色框以非线性方式混淆值，因此很难以加密方式阐明值。由于该算法利用了几种不同的功能，因此发明进攻更加困难。 （如果你能想出一个数学捷径来生成一个成功的哈希值，你就能在比特币挖矿中幸存下来）。

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