區塊鏈 2區塊鏈裡的「挖礦」到底是什麼意思?

2022-06-15 10:18:15 字數 2514 閱讀 9225

這一期,我們研究一下,到底是什麼方法能鼓勵大家一起參與記賬,讓這個體系能自給自足、穩定執行的。

首先我們先認識乙個神奇的東西——黑盒

想象乙個神奇的盒子,如果你從往盒子裡塞乙個的蘋果進去,它可能會吐出乙個漢堡包。

小知識:這個神奇的盒子被稱為「雜湊方程」,但非專業人士又怎麼好理解「雜湊」這個詞。所以,今天,我們就叫他「黑盒」。

黑盒(又叫做 雜湊方程)

假設:我們從左邊塞了個數字 4 進去,我們會發現,它在右邊吐出了下列字串:『dcbea』。

數字 4 是在怎麼轉化成這串字元的?沒有人知道。而且,這個過程是不可逆的。得到了這串字元 『dcbea』,也不可能搞清楚這黑盒從左邊塞進去過什麼。但是,任何時候,你輸入數字4給這個黑盒,它都總是會吐出同樣的字元:『dcbea』。

來試試傳送乙個別的數字進去,比如:26怎麼樣?

這次我們得到了 『94c8e』,看來字元同樣可以包含數字。有意思吧!

假如我現在問你如下問題:

「你能不能告訴我,要想在黑盒右邊得到以三個0開頭的一串字元(比如000ab),我該從左邊放什麼東西進去呢?」

這個黑盒有個屬性:我們無法從右邊的結果,直接猜出來從左邊放了什麼進去。那我們應該怎麼回答前面那個問題?

是的,最直接的方法,就是乙個數字乙個數字的放進黑盒去嘗試,直到我們得到我們想要的結果。

經過幾千上萬次嘗試之後,最終會得到符合要求的輸入值72533。

結論:靠給定的輸出結果來猜測輸入值是極其困難的,但給定輸入值來推測輸出結果又是非常容易的,只要把東西放入黑盒就能立馬得出相應的輸出結果,並且放入同乙個數字,黑盒都會吐出同一的結果。

如果我給你乙個數字72533,然後問你:「這個數字,輸入這個黑盒之後,是否會產生乙個以三個 0 開頭的字串結果?」要得出答案難不難?是的,一點都不難。要做的就是把這個數字放進去,然後檢視在右邊能得到什麼,就這麼簡單。

所以黑盒最重要的屬性就是——給定乙個輸出值,要算出輸入值是極端困難的。但是,給定輸入值和輸出值,要檢驗該輸入是否會得到該輸出,卻是非常容易的。

接下來,我們將使用這台魔法黑盒為記賬的資料夾產生一把密碼鎖。

想象乙個場景:我給你乙個數字20893。然後我問你:「你能不能找出乙個數字,加上裝在第乙個數字20893以後,一起放進黑盒,最終會給我們乙個以三個 0 開頭的字元?」

這跟我們在之前看到的很相似,而我們已經知道,算出這樣乙個數字的唯一方法就是窮舉每乙個可能的數字。

又通過n多次嘗試之後,我們會偶然發現乙個數字,比如21191,加上20893以後(比如:21191 20893 = 42084)輸入黑盒,將產生一串符合我們要求的字元。

在這個例子中,數字 21191 就成了數字 20893 的密碼鎖。假設現在有一張紙,數字 20893 寫在上面。為了封印這頁紙(比如:使得沒有人能更改這頁紙上的內容),我們將鎖乙個帶有標籤 『21191』 的密碼鎖鎖在上面,一旦密碼鎖數字(比如:21191)被鎖在紙上,這頁紙就被封印了。

小知識:密碼鎖數字又被稱為「工作量證明」,意思是,這一數字證明了為了計算出它來已經付出的努力。簡單來說,這也就是我們平時經常聽說的「挖礦」的原理之一。

其實,在位元幣等靠工作量證明來實現「挖礦」的區塊鏈專案中,每個礦機就是扮演著乙個人,他拿著紙和筆,在給定某個結果(比如上文中的00078)的前提下,去嘗試到底放進去哪個數字到黑盒能得到00078這個結果。誰先算出21191這個正確答案,誰就是獲勝者,誰就可以拿到這個密碼鎖去封印這個資料夾的權利,並獲得一定的獎勵。

並且,如果任何人想驗證這頁紙是否已經被替換了,他需要做的不過是將這頁紙上的內容,與密碼鎖數字加在一起並輸入那個黑盒;如果黑盒給出了一串三個 0 開頭的字元,那麼內容就沒有被改變。如果出現的字元不能滿足我們的要求,我們就可以丟掉這頁紙了,因為它的內容已經有了水分,沒有任何用處了。

原文: wtf is the blockchain

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