原文：https://steemit.com/bitcoin/@cryptovest/bitcoin-and-blockchain-what-math-puzzle-do-miners-actually-solve

在这篇文章中，欧易交易所我们将尝试用简单的术语来分解区块链和比特币的机制。假定读者熟悉一些基本的密码学和区块链相关的术语。今天，我将特别关注交易验证和挖矿奖励。矿工通过解决复杂的数学难题验证交易，第一个矿工解决这个难题是奖励与全新的硬币又名处女硬币。这种新硬币的创造有点相当于政府打印纸币，或者像经济学家所说的那样，量化宽松。政府可以随意打印货币导致通货膨胀和货币贬值。但是比特币经济中的货币创造是以这样一种方式预先定义的，即总供给接近2140 万（准确的说是20.99999998万）到2140年。之后就不会有硬币了。控制供应和价格是不可能的。在下图中，绿线表示随着时间的推移BTC供应。

可分性，可移植性，欧意交易所app官方下载可互换性，稀缺性，对供应操纵的抵制性和分布式权威等等，使得比特币成为政府发行的纸质（或数字）货币的优越形式。

现在，比特币经济如何赚钱？我得到的最普遍的答案是，矿工们通过解决数学难题而获得奖励，他们为比特币区块链增加了一个新的区块。那个数学难题我们究竟意味着什么？我们会在这篇文章的末尾看到。

比特币概述

以下是比特币网络中连接参与者的扩展插图：

假设Alice将1 BTC转账给Bob以换取高端游戏笔记本电脑，Pete转让0.001 BTC作为披萨，数字货币交易平台还有更多这样的交易。目前一个区块由大约1000-2500个交易组成。现在让我们看看矿工如何验证交易。换句话说，矿工检查发行人是否是相关比特币地址的合法所有者（私钥持有人）。矿工验证所有这些交易，并在一个块中包含。如果矿工可以将此块添加到现有的块（称为区块链），则会根据其计算进行奖励。矿工基本上：

收集所有未决交易验证它们捆绑成一个块猜测一个随机数（又名nonce）这样sha256（sha256（data + nonce））小于难度whereSHA256是密码散列函数。SHA-256算法旨在获取任意数量的输入数据并生成256位输出，同时还保持某些有效的加密散列的属性。随机数是一个随机整数。矿工尝试“猜测”现时;只有矿工才能找到这个数字是通过蛮力，即尝试数百万随机数。数据是块（事务）和前一个块的散列内容的散列难度是衡量在特定目标下面找到散列有多困难的一个指标

Alice（或任何其他人）钱包应用程序创建的交易长度为258个字节，并包含确认资金所有权和分配新所有者所需的所有内容。现在，交易必须传输到比特币网络，在那里它将成为分布式账本（区块链）的一部分。

我们现在详细地讨论哈希。截至目前，Block＃472391区块链中最新区块的哈希值是：

0000000000000000014228823553852a90563fe84da5f0a5aa4832e85f68b1b5

注意开始处的一堆零。简而言之，矿工需要选择一个随机数（nonce），使得由sha256（sha256（data + nonce））生成的散列以0的数字

（十三）开始。这个难度级别根据平均需要多少时间才能找到一个块来改变。随着网络联合开采能力的增加，难度也随之增加，反之亦然。下图说明了块的形成

我们现在来看看等待交易的哈希：

2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824 -transaction 1

91e9240f415223982edc345532630710e94a7f52cd5f48f5ee1afc555078f0ab -transaction 2

87298cc2f31fba73181ea2a9e6ef10dce21ed95e98bdac9c4e1504ea16f486e4 -transaction 3

... ...... ...

现在，矿工创建一个事务根（又名Merkle根），它本质上是所有事务合并的散列。该过程如下所示：

Block 472391的Merkle根源是：

d29b40ec75fe295493398f4675b60633a9d5a6a20e2914df9a0b353e2a742a2a

假设我们想找到下一个块（块472392）。所以我们采取472391块的散列，事务根（等待包含在块472392中的所有事务，时间戳（我们将在图中忽略），我们有（向右滚动看整行）：

0000000000000000014228823553852a90563fe84da5f0a5aa4832e85f68b1b5--e361a57a7406adee653f1dcff660d84f0ca302907747af2a387f67821acfce33

现在连接1到上面的字符串（为了便于阅读，缩短了它）：

00000000000000000142288--e361a57a7406adee653f1-1

通过SA256运行，看它是否符合难度要求，即从一堆0开始。尝试2,3,4等，直到找到满足难度条件的数字。我不是如何计算机（矿工）这个随机数猜测。Block 472391中的这个随机数是1900492548，由F2Pool找到。

猜数1900492548正在解决复杂的数学问题

这个随机数不是唯一的，即可以找到多个满足难度条件的数字（随机数）。该块被添加到区块链和矿工被授予12.5 BTC。

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