作者 | 晏文春出品｜白話區塊鏈
在之前的科普文章裡，白話區塊鏈介紹過比特幣挖礦：礦工透過不斷試錯，直到找到合適的隨機數，新的區塊被挖出，得到對應的區塊獎勵和交易手續費獎勵。
有部分小夥伴在後臺留言，希望能更具體的介紹一下挖礦的過程。今天白話區塊鏈就換一個角度來介紹，讓你三分鐘搞懂比特幣挖礦。
01講個故事給你聽
這是一個遠古的傳說，世界上散落著7顆龍珠，誰集齊這7顆龍珠，並念出咒語，就能召喚神龍；神龍會實現他的一個願望。神龍在實現願望後，7顆龍珠便會自動飛散，變成石頭，一年後才可再次使用。沒錯，這個故事來自大家耳熟能詳日本著名動漫《七龍珠》。只要能看懂這個故事，就能搞懂比特幣挖礦。不信，咱走著瞧👇，
02比特幣挖礦就是召喚“神龍”
召喚神龍需要集齊7顆龍珠。比特幣挖礦和召喚神龍很相似，需要集齊6顆“龍珠”，才能召喚出比特幣。我們先來了解一下，比特幣區塊的構造。
比特幣區塊主要由兩部分組成：區塊頭和區塊體。區塊體用來裝載該區塊打包的所有交易，一個裝載滿交易資訊區塊體，其大小約在1M左右（為了便於理解，我們以最原始的1M限制來舉例，目前常常會突破1M）。
▲區塊結構簡易示意圖
區塊頭裡包含的資訊有版本、父區塊頭雜湊值（也就是前一個區塊）、該區塊中默克爾樹根的雜湊值、時間戳、難度目標、隨機數（Nonce）6個欄位。區塊頭的大小是固定的，只有80位元組，12500個區塊頭容量大小也只有1M。
請注意：讀到這裡，如果發現這些名詞看不懂，沒關係，忽視它們，把它們當成是一顆顆”龍珠“，不會影響到你對挖礦的理解。
▲區塊結構簡易示意圖
對於挖礦而言，收集到區塊頭裡的“6顆龍珠”就有機會“召喚神龍”。6顆“龍珠”就是區塊頭裡的6個欄位，“神龍”就是挖出的新區塊，你對“神龍”許的願便是比特幣獎勵，包括建立新區塊的獎勵及該區塊中所含交易的交易費。
我們先來了解一下比特幣挖礦的6顆“龍珠”分別是什麼，容不容易得到？6個欄位中，除了隨機數需要不斷試錯尋找，其他的5個欄位都是很容易獲得的。
1、版本欄位：是用來跟蹤軟體升級的版本號，可自動從軟體資訊得到；2、父區塊頭的雜湊值：父區塊被挖出後，其區塊頭雜湊值就確定了，也很容易得到；3、該區塊中默克爾樹根的雜湊值：當一個區塊打包的交易確定了，這個欄位也就確定，So Easy；4、時間戳，是指該區塊產生的近似時間，也是確定；5、難度目標：該區塊工作量證明演算法的難度目標，系統給出的，同樣是確定的；
也就是說，區塊頭中，6顆“龍珠”中的5顆是很容易獲得的，並且是相對確定的。只有第6顆“龍珠”——隨機數（Nonce），是個不確定的、需要礦工不斷試錯去需找的變數。
只有找到了合適的Nonce，才能召喚出“神龍”——挖出新的區塊，得到比特幣獎勵。
什麼是合適的隨機數呢？對區塊頭裡的6個位元組取雜湊值，如果這個值小於或等於系統給定的難度目標值，那麼就算是找到了合適隨機數，就能成功“召喚神龍”——挖出新區塊，得到比特幣獎勵。這就是比特幣挖礦的過程。
03小結
我們來總結一下：比特幣挖礦和《七龍珠》裡召集神龍類似，集齊6顆“龍珠”就有機會“召喚神龍”。
6顆“龍珠”中，其中5顆很容易得到，只有第6顆——隨機數，需要礦工不斷試錯尋找。直到找出合適的隨機數，也就是對區塊頭裡的6顆“龍珠”整體進行雜湊運算，得到的值小於等於難度目標值，才算挖出新的區塊，得到相應的比特幣獎勵。
機智如老鐵，這下肯定清楚了比特幣挖礦是怎麼回事了！如果覺得不錯，嘗試給身邊的小夥伴科普一下吧。
