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比特幣挖礦用的SHA256算法是什么?

視頻來源:Matthew Endures Teaching

翻譯:Cobo錢包

世界上最流行的計算機算法大概就是SHA 256哈希算法了。首先看下它的定義——一種具有確定性的單向哈希函數。我們逐詞解釋一下:

「算法」就是執行操作的一系列步驟/過程;

「哈希函數」是一種數學函數,輸入的長度可以是任意的,但輸出的長度是固定的,可以把它理解為文件的數字指紋;

具有「確定性」的特征,意思是同一個輸入值,總能得到相同的輸出值。

SHA 256是指輸出值為256位的安全的哈希算法,那「單向」是什么意思呢——單向代表了函數很難逆推。有些函數很容易逆推,比如加30,只需減30就可以逆推回來;但如果你要逆推兩個大素數的乘法公式就很難。

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SHA 256函數是一種單向散列算法,輸入值可以是任意類型和長度,輸出值位數均為256位,可能是256個1和0——這是一個很長的數,所以通常會寫成一段64位十六進制數。

這個公式有兩個有趣又實用的特點:

首先,如果你得到了同樣的哈希值,或者說是數字指紋,就是因為你輸入了完全相同的輸入值,兩個不同的輸入值不會得出同一個輸出值(數字指紋)。

那哈希值數量有多少呢——2的256次方。

另一個有趣的特點是蝴蝶效應,只要輸入值改變一點點輸出值就會變。舉個例子,我現在拍一張照片,像素:1000x1000,文件長度:2400萬位,用SHA 256算法來運行一下,得出一個哈希值。現在來改變輸入值中的某一個小單位,放大這個電線桿的像素,把綠色值的0改為1,重新用SHA 256算法運行一遍,就得到一個完全不同的輸出值,這還只是改變了2400萬單位中的一個。

以上兩個特點幫助SHA 256適用于各種場景:密碼學、數字簽名、認證,以及比特幣。

SHA 256在比特幣協議中發揮著關鍵的作用,任何人都可以在自己的計算機上運行這個數學函數,但沒有人能逆推它。如果你可以逆推這個算法,你就可以比其他人挖礦挖得更快,然后賺很多錢。

比特幣挖礦的過程,就是找到輸入值的過程,這個輸入值通過SHA 256算法產生了一串開頭帶有約70個零的輸出值。但是,因為沒有已知的公式,每個人能做的也只是通過蠻力一個數一個數去試,直到找到正確的輸入值。不過比特幣挖礦只需要找到一個接近的哈希值就好,不需要完全匹配。實際上,挖礦難度可以調整,保證大概每十分鐘能有礦工找到匹配的輸入值,然后賺取12.5比特幣的出塊獎勵,這就是為什么我認為它是地球上最流行的算法,或者應該說是地球上最常用的算法。

為了跑贏比特幣挖礦的競賽,人們專門使用了可以很快運行SHA 256算法的計算機,有多快呢?

如果把全世界所有比特幣礦工加起來,目前他們每秒正在運算6千億億個哈希值,分秒不休,日復一日。

所以我說SHA 256是最流行的算法,這個結論還是很公道的。我覺得可能會有其它的字符處理算法和它競爭,比如傅里葉變換函數,但是每秒能運算超過6千億億次嗎?

我不知道...

Anyway,我說這些就是想表明:沒有人能找到比特幣挖礦的捷徑,雖然找捷徑有巨大的經濟動力,或許有人能找到,但他們不會那樣做,只會選擇遵循規則...

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聲明:本文由入駐金色財經的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,絕不代表金色財經贊同其觀點或證實其描述。

提示:投資有風險,入市須謹慎。本資訊不作為投資理財建議。

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