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.
" a# ]0 ~$ m4 u: U0 ?6 S# [! g2 a+ v- P, F6 V6 s7 z+ y9 @3 ^+ P
POW是个什么鬼, 我们先抛开这个概念, 玩个游戏.
: Q+ `7 U6 c* E% t
6 M% m9 u1 B5 x" `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,3 A$ X9 L2 A2 d) l0 F6 p
. s& z; ^* N, P2 Z9 _8 I6 |( P) p1 ~
那让谁答呢? 我出个游戏规则:2 Y5 h, f8 @! d4 s) S% Q) J( y
8 }9 S' R* t1 n$ u
1 先把问题列出来, 重复的问题我不回答啊
; X9 i* C) d, _5 b
( q6 V. S4 A+ A+ S# {) W* e* c你有异装癖么
* p) O* b- F% |1 t( p/ @) D
8 y( ], ?# M9 q0 u& G2 做hash运算, 就做sha256吧; k- P& |0 _# |! t. D! [' l, O% l

. q: ~& {5 y5 m) Srequire 'Digest'
  f9 {2 r8 |) G% |5 w! v3 V) P) r& J% Y& w, d
Digest::SHA256.hexdigest("你有异装癖么")
. }, i& K" @9 r* \* i5 t( \' R7 e, d, l/ @' w) V8 K2 A; J
得到4f65c9ca420e5f191d9f2730c4f99c7fe8f2301a431bade918de9d38f7401a4e" R' ^0 i3 ^( f8 n4 R7 P0 v! N

1 I1 c) ^: W5 W; `5 a/ N3  计算hash值, 这个难度太低了, 身边的一堆程序猿都会算.0 ~1 A: Y$ C/ o- Z2 {" y5 p2 z/ b

! N* p& ^! t  j/ }8 `9 y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.5 d5 d, K$ `3 q8 q
  H& R7 x- e3 O: C& I2 |% ~
一言不合就撸码! l) ^; I0 ?, F
4 p- N* j1 K: m( z/ b  k) k. ~
require 'Digest'7 k* q& J9 Q  e3 Y: o

; D- v1 Z6 Z1 \$ `; i* L10000.times do |n|
5 n  @7 w7 D/ y- S+ Y! c4 f; E9 V- e/ @
issue = "你有异装癖么"
/ o+ y3 J- X0 s9 f
  [  K' t7 v# g* B, [val = issue + n.to_s, a4 l; K, `* ~2 k4 b! d$ f
. k' J/ X$ V& r# @5 R. Q* `
ret = Digest::SHA256.hexdigest(val): k$ x" B9 s# `! {
$ l8 x0 m# C: ^
if ret[0..3] == "0000" #判断hash值的前4位是0么
, O! l# B0 g( V3 C: E- f5 _7 A- A" U" d0 e/ y. U
   puts val8 t& b, }) J- n$ G, g9 d, ~$ N0 K

0 |8 W% U' B8 Z( x   puts n. k1 E1 u) w' k; B9 H2 @* ^

0 v+ U$ o2 t0 m, k9 R7 l& Y5 r   puts ret! E, I$ k% i5 T. t+ K
' b) y# _! R4 v/ j) e
   break
- z5 r# V8 p5 ~9 N5 n' Y+ O. @: t; K
end
% m; v% }  S% |7 i3 D8 `' }  A' p  R  |( U
end
& y! V2 i6 k# a6 w( M- g( o* @2 k4 m5 I" Y7 @' I) T
#你有异装癖么3699
" F6 T8 `6 E! z
# k4 r; D5 a* ~' q# X#3699
* _3 \, B4 n  ?: |( q( E8 P2 J5 e$ {2 ^! N
#00007ed47ec0280ca933ed5dc9396892fee27c9dbec9c07f95f0247169df1bee
3 V0 W0 F8 @( Y. S3 e: [. A4 U+ B8 t$ o
得到 3699,
+ K8 p# [3 d' M4 p
% J. P: D2 P9 s7 A9 xDigest::SHA256.hexdigest("你有异装癖么3699")的结果符合前4位是0.! W! y: Q7 A( M- Y  E

# V. i3 x. S" ?& `4 Y, ?  M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.) F8 e; n0 D0 K; ~8 F

* |% I0 f/ l2 n  h你有疑惑了, 为啥要从 [1,10000] 这个区间顺序计算呢?: g0 F/ {3 |% o% ~/ c' a

! ~' M  i9 O  O8 E8 k+ B, d不能随便从一个数字算么?
4 L9 ]% k+ U* T! J! F
' R1 E& J6 f/ `4 Q; Y& g: Z+ W" J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+ F7 |& c9 V+ w' S

% V7 ^6 A. u+ f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,  W* F3 m; Z. @* a$ }1 h

% y) g6 a6 a: b  w$ _0 U) f6 w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.5 x- m6 [6 R! j' P
( j1 b1 N% p4 \# O* K
我定个新规则, 其他的不变, hash值前5位是0的, 我才回答.+ a* L- G% ]: F# w4 t4 b+ c8 E$ o, S4 D

) z9 j/ D6 i. t* K% R% K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,
$ j8 u( t* D1 _3 B  I# H' B  F. t8 c
前n位是0.
. \" @# J8 Z- R# ?& H/ i# W/ E8 m+ [4 g$ P& p, S% Z
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.
! q, A0 L& i& J6 \
# q$ x  I( \. \: K- p' c* t1 D& N7 a难度到底有多大, 也就是时间到底有多长呢?6 i8 L; q# l& N

$ E' s$ L9 V" q, z1 A* z- K我拿自己的 2014年款的 mac pro中款粗略算了下,语言是ruby,4 E; a( b" j- w$ J
9 J, n3 B( p, u. V1 R! f; B. N) E
时间就是金钱, 这个时间还是比较可观的.
# ?  l8 {! l2 z8 u# {2 ~& G4 X; S' j
Digest::SHA256.hexdigest("shooter36")      #04b4ee0f1b56950f1f9880d076b7449c66705d5712a939a36a49d9973dd50ab3    2ms7 A# \2 ]$ V0 e2 I
- b9 I- ?+ y2 b
Digest::SHA256.hexdigest("shooter578")     #002bae033279e48835e9a3c8b71a6835bf171a202b700a10ba4bd63710bfcb49    15ms
) O( w2 ?7 Q: j: W/ D& {) P" z' v9 F( j* m7 }- B
Digest::SHA256.hexdigest("shooter4434")    #00072b50cc7963a310962af33efcd5109cdfb6ac633ce6bb275ce243f3ec247b    406ms
# h' w. Q2 J  E3 p2 x
9 ?3 l/ z) Q0 E3 Y* qDigest::SHA256.hexdigest("shooter35786")   #00002d8c31f6eb29d848cdf520b499cd9f729b1d4d037275d82935b7766eaa3e    4309ms
2 y) O- F4 A$ \  A, K8 q# k1 o% O  V3 ?' m, }4 Z
Digest::SHA256.hexdigest("shooter717095")  #00000178662b978d8d7cf930a1caceae70f097354b4fe6423eef2a45ccfb9ce7    82468ms" M3 F/ e" L' v  M  n, f5 r

( q* t- p0 I3 ]6 l- V# fDigest::SHA256.hexdigest("shooter2038373") #0000001ef511d494ecdddcd2abfded0a34df87a9c76410452e01e0a2958bf0a5    272266ms
7 U( u% F" T: ]' F& N
0 Y5 i% A+ C5 W' g4 ?- x5 T说了这么多, 这个游戏规则其实就是POW.1 T% Q- Q1 k3 t
9 e& K! I4 D' L7 m. M9 E; j" v: b
用到bitcoin上,无非是要替换些东西, 八卦问题 => bitcoin需要的数据,0 b& w2 _4 N6 w7 L
: g9 h6 R6 |$ F) T9 M# _( K
替换bitcoin需要的难度. 理解这个思想很重要, 别的细节慢慢聊.& t* n; w, Z  O- \. ^
! ?9 r8 `: g/ S7 B+ _
bitcoin系统的难度有多大呢?
2 O9 s3 J8 J4 Z2 d  D& C. P7 Y  v7 D7 S1 m
块高度477,360 的hash 000000000000000000e8af89716e0ea8a2aa7c7b789935e98f0a32a4a319247f有18个0.
3 I( A* R$ [' ?1 i% O6 n3 y: w
: c1 U6 n' `. PNonce 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.
7 q! D. m8 w) ]7 l$ ^# ?
( B/ R, P1 h, B: V$ E# |# X3 ZPOW有什么特点呢?7 r+ O) H6 c! L; J' I
- K5 j1 n& S! d9 B( D* b
1 运算不可逆, 就代表谁也不可能偷懒3 @0 R; T" j+ l+ K  H$ x% `& l

5 S  P$ m) p! M' k( B7 i2 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." z3 `; R, A5 ?' D7 F
2 G# z& E" ~& x* N" n3 A8 _) g- s- a- ?
3 你算起来很费劲, 花费时间长; B, @" E2 H3 d# [* X3 {
$ H  M3 p3 z: m8 J: Q5 T
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
* T. o& ]+ C: u: \( c1 _0 ^$ c: W1 N9 j: S0 ~  B  F# }  B
5 这个规则实现还是比较简单的' c/ v  o  S$ @% [8 o# _% u8 y
9 p" D$ b, H: w6 S
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.