挖矿的时候需要经常听到一个词 工作量证明 , 即Proof Of Work,简称POW.
- t- P2 K: X% g
3 v8 f8 @+ Z# j. H2 XPOW是个什么鬼, 我们先抛开这个概念, 玩个游戏.
3 y' Q/ |/ V6 c
( r. D0 b) {/ g假如有很多人喜欢问我很八卦的问题, 但我只想答有限的几个,8 ]7 Z2 E0 O/ T$ Y
- V5 S' R7 G( e: u; e  u: J2 l
那让谁答呢? 我出个游戏规则:
& c1 v; B( `& {$ Z
. e5 P; h/ A( E7 C1 先把问题列出来, 重复的问题我不回答啊& P8 T  o6 `9 v0 ?8 I* J

9 n9 c( Y2 p% R你有异装癖么
4 s9 ]3 _( P0 \( _  Q8 \* Q6 Z. H
3 Z. O0 Q# M- v/ P. p2 B. ^4 m2 做hash运算, 就做sha256吧/ R/ C4 D, M3 B: n
# y  Q9 n& _7 P# P
require 'Digest'
/ ]0 o" u% X7 B& o2 g, M2 q, {7 f& k+ M% D1 ?+ ^
Digest::SHA256.hexdigest("你有异装癖么"), |2 H9 z; h  g& v$ D$ ~4 n- {* c- a

8 d4 K1 r/ s1 G& o, k! \/ r/ s得到4f65c9ca420e5f191d9f2730c4f99c7fe8f2301a431bade918de9d38f7401a4e
; U0 i8 A1 S* a9 ~" ~* M
/ y& w# h/ v, Q6 ]# i; f7 H3  计算hash值, 这个难度太低了, 身边的一堆程序猿都会算.3 C1 J+ Z5 e6 u" ]  O

) k. i3 h! e8 p* j我希望 你的问题 加上一个自然数,合并成一个新的字符串,再做hash运算, 得到新的hash值, 使得新的hahs值前4个都是0, 并且这个自然数是最小的, 那好,我就回答你的问题.- V( o4 y9 A7 y4 F# Z2 h( c
3 N. x3 B" K1 `; M& `
一言不合就撸码
, L9 v0 u# F9 X7 z4 C# G9 y. P) C. Q3 u7 u, ~, e& o! n, R
require 'Digest'
- c9 @; p! D0 |& P
% Q1 K! h1 z1 t2 B1 _( Z10000.times do |n|6 B/ H& L5 ~) K
8 o' E) X/ D$ D1 C( M! s
issue = "你有异装癖么"/ y5 `$ E" H/ s9 N; @, B
, ?; I. M3 p5 k  O
val = issue + n.to_s
- ~( I7 z9 H9 t: A/ X1 w+ r$ s& w; E2 F- |# q' [* g& a2 W
ret = Digest::SHA256.hexdigest(val)* y8 k1 b: r9 C3 B/ E4 n
; c7 {2 y" x2 j$ A# A/ X( N$ [
if ret[0..3] == "0000" #判断hash值的前4位是0么5 D$ N7 y1 r( b5 w8 j, X: S
. D2 t# c: D+ L6 z8 L1 b' t8 x
   puts val
1 k& ?0 M7 h1 q5 l6 D8 i$ p( O& r6 f$ [3 T
   puts n# _: s1 v3 E0 l* q/ g! w7 a% W
+ Q) e6 N' n9 v- n; K
   puts ret  R# T8 [% ~6 Q6 q7 ~% d

4 |( Z5 V6 Z; P   break9 r4 V! d# E1 c) l+ |
1 m* G' i: ^! a9 \$ ]# U* j
end
" ~  P% O- ^. u
+ r% x. Y8 ?# {/ h% dend
8 V3 g& b  v1 E/ v! g* H
. a0 h" N$ p' j4 S7 z3 g( E' t#你有异装癖么3699
. W7 {5 u& D) p) s0 D5 y8 q& i' s5 C! D! ?. b' u
#3699
) y- l5 O+ C2 y; Q. V4 s1 [9 c! {( L
#00007ed47ec0280ca933ed5dc9396892fee27c9dbec9c07f95f0247169df1bee9 ^: _7 R$ C9 j1 P! v- x5 t$ E8 ]
3 H* p" n& \8 z" w
得到 3699,( _" q5 f5 O$ \0 e
- r' b/ _: O3 z
Digest::SHA256.hexdigest("你有异装癖么3699")的结果符合前4位是0.) v3 R5 B/ A8 L' k& M4 g

: E8 }5 [! G% }0 H, `1 U. Q你把问题 你有异装癖么3699给我, 我通过验证, 就回答这个问题.: v  S1 a" h. Y1 r" u# v

. v/ j/ ?( ~5 P2 S+ e9 z你有疑惑了, 为啥要从 [1,10000] 这个区间顺序计算呢?2 o% T! }1 |7 Q, x

" F/ Y7 `7 R3 o. C# _不能随便从一个数字算么?' \0 F5 l: o) F: F

  d  v2 Z& S0 ~; w因为hash运算的结果是无序的, 而且不能进行逆运算, 顺序计算比较方便, 没有遗漏. 通过这个方式得到的自然数, 也是符合游戏规则的最小自然数, 因为是顺序计算的啊
- ?7 F# W, I4 j* y$ \% R9 p- T+ g7 H* L
嗯的, 在回到这个游戏, 大家都遵守这个规则, 我也在回答这个问题,
/ l% B/ A* p; i; G" ~7 O1 U- ^) `0 q' S' i0 w9 s$ [
又过了一段儿时间, 需要回答的八卦问题还是太多了, 我吃不消了,囧.1 M6 J8 u/ _% C& c* o+ A

- c9 v# A( x5 q我定个新规则, 其他的不变, hash值前5位是0的, 我才回答.
; z) y# V4 X  j8 R" [: E  t5 u! R% u- Q' p- {7 \
然后继续运行, 到了我又吃不消的时候, 继续改, 前6位, 前7位, 前8位,
" Y9 Q$ g6 G, n6 v2 c1 s
8 x- I3 M8 s# _- ~! y, ?前n位是0.
* S4 ?( J( e; k& X4 M# o5 d
# l/ X- Z! b. [' q" p  G如果你继续算下去, 你会发现, 算的时间会越来越长,我们可以说难度增加了. 有这样直观的感觉, 前几位是0的个数越多, 这个难度越大, 计算时间越长.; a1 R& P* X0 e% T0 k- q

! i. M2 z5 z; L" ?1 v0 v+ ]7 q难度到底有多大, 也就是时间到底有多长呢?
; Q0 \5 L; z6 h  j# x% Z1 a! u7 l3 m$ P- Z
我拿自己的 2014年款的 mac pro中款粗略算了下,语言是ruby,3 f7 n/ Y" \8 T* o$ l  y3 \
) B4 A- ]. \9 S1 v4 i& E. B2 h
时间就是金钱, 这个时间还是比较可观的./ j' {0 T/ Y5 u: w! {4 T/ T
: }! ~& ]$ F  |! c3 |3 F% a
Digest::SHA256.hexdigest("shooter36")      #04b4ee0f1b56950f1f9880d076b7449c66705d5712a939a36a49d9973dd50ab3    2ms
1 f- r, L+ D7 Z# b+ b, _1 }+ X* ^' T7 v" T
Digest::SHA256.hexdigest("shooter578")     #002bae033279e48835e9a3c8b71a6835bf171a202b700a10ba4bd63710bfcb49    15ms+ T2 \/ @3 b; N( y' P8 _- }) i

! S- V$ K; a3 B$ \1 H, sDigest::SHA256.hexdigest("shooter4434")    #00072b50cc7963a310962af33efcd5109cdfb6ac633ce6bb275ce243f3ec247b    406ms
$ ]+ y' |2 v  }6 p+ x6 T5 _, I2 |7 g5 L. q5 v
Digest::SHA256.hexdigest("shooter35786")   #00002d8c31f6eb29d848cdf520b499cd9f729b1d4d037275d82935b7766eaa3e    4309ms
" I  }+ [; Q1 w3 y3 f  T8 X) ?) X- t* w. \9 N' Y. c4 H2 g/ \
Digest::SHA256.hexdigest("shooter717095")  #00000178662b978d8d7cf930a1caceae70f097354b4fe6423eef2a45ccfb9ce7    82468ms
* ~" x" f9 i2 O- ~) _  @
% H: F! I7 C& N; C4 ~Digest::SHA256.hexdigest("shooter2038373") #0000001ef511d494ecdddcd2abfded0a34df87a9c76410452e01e0a2958bf0a5    272266ms$ c. P6 P- @; @6 N; h% D
* x' |, g1 U3 |/ x2 `4 l. _
说了这么多, 这个游戏规则其实就是POW.0 ]0 v% M# e/ A* U2 F8 O2 F

1 q# m" U  B% g" H' p9 M用到bitcoin上,无非是要替换些东西, 八卦问题 => bitcoin需要的数据,
# I+ V" ^7 _, `& H/ J3 p$ ^# e
) M( a3 C2 `& K7 w& b5 Q) z4 J替换bitcoin需要的难度. 理解这个思想很重要, 别的细节慢慢聊.
# V4 D+ q2 R2 V+ p
' [. P( X$ ~1 N+ @' Kbitcoin系统的难度有多大呢?
/ K' Q8 |5 q6 ^4 B# K6 b% `4 D4 i2 z' F; o" q
块高度477,360 的hash 000000000000000000e8af89716e0ea8a2aa7c7b789935e98f0a32a4a319247f有18个0.
* d" ?  x+ T9 w6 W5 K
% K9 b! c5 P, |5 n* {7 r5 TNonce 是十六进制的0x71eee8ca,即算了 1911482570次, 可以试试用一般的笔记本计算19亿次hash需要多长时间.: c' g! m- ~/ n4 `, h

$ i5 R1 r+ e. y1 w& EPOW有什么特点呢?
  ]5 u! W/ e4 y2 N+ {2 S' H" F6 T4 {* z  H+ A
1 运算不可逆, 就代表谁也不可能偷懒
3 [- ~7 C, A( _3 e/ L9 f) }9 ^1 B/ Q5 ]/ c" x# \
2 每个值的hash都不一样, 意味着不同的问题都要算,  换个新问题, 就要重新算.
1 b: |2 L* I6 n, ]4 `4 k. }. [
, n" [2 I$ x7 ^9 n3 你算起来很费劲, 花费时间长
4 \4 }+ p* q/ d* c! W1 a& T( W' o, p2 w9 M" a, t" Q
4 我验证起来很简单, 把结果hash一下, 符合规则的我就回答, 不符合的抛弃
3 @# [9 [5 |" U  q" M
: s( v" V9 V( W/ w7 F5 这个规则实现还是比较简单的5 Y1 w5 i; e, c. k! T7 G, l

+ k+ g! r% y8 }+ B- D: q4 S0 D结果就是 遵守游戏规则的人很艰难的算出一个结果,会很珍惜,因为你付出了很多的计算资源跟时间, 你希望我能认可你的努力.