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.: p' p( f; {. v3 Q

2 T" q0 m3 H" g" bPOW是个什么鬼, 我们先抛开这个概念, 玩个游戏.5 B" P9 A: \% V% f1 |3 O
9 }7 X1 e8 g7 A; [
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,- h. N7 e; Z- G8 K; z- x* d/ F
2 ^* h8 @# L: Q
那让谁答呢? 我出个游戏规则:
$ v' x+ H7 ]+ _: d
1 V" l' [5 C) [' C$ W; T1 先把问题列出来, 重复的问题我不回答啊
# g$ o! H% g# G
/ a, s( D$ f& ]  b& y0 z( b" o# Q你有异装癖么
# h! F4 x- E, b; X3 j7 h* t9 s4 k; \! X/ Q
2 做hash运算, 就做sha256吧
) d9 v" I% F3 e2 t0 f8 D$ Y8 o0 \% F: s% m6 _8 H$ }
require 'Digest', H$ q+ ^1 k% C2 n: k* k% z7 S- l# Q# n

4 s' |' \8 Q, ^- u* m/ FDigest::SHA256.hexdigest("你有异装癖么")
+ Y$ V1 {" L- R( [2 i+ E, X% Y  v( }" n
得到4f65c9ca420e5f191d9f2730c4f99c7fe8f2301a431bade918de9d38f7401a4e
9 M. c% l' b0 g; F+ `  Z# L  a4 T6 z
3  计算hash值, 这个难度太低了, 身边的一堆程序猿都会算.- T; H* Z5 j; e; w- b" V

/ Z" R3 `! k1 D- ^& o3 t0 ?9 g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.; ?) W2 w5 I! ?& O' ]% m# E

- a' }! X. y$ l: h一言不合就撸码+ u: v5 ^- ^6 \- t: x2 o

; q8 W) C9 Y. ]require 'Digest'! g$ w! K; }( z6 z4 T' G. x

3 n  ?9 a" x: ~3 f; p10000.times do |n|
7 X5 {3 Q# E% C$ R1 U+ w6 b+ O' U! u& b5 m7 A) q
issue = "你有异装癖么"
# @. O6 I4 z: d/ }- K& m  C$ u# s( I+ g% s; o
val = issue + n.to_s
8 u" A$ v' j5 V1 {, Y# y8 Z' \/ W. E9 W5 E3 T
ret = Digest::SHA256.hexdigest(val)
- O6 [1 j% w9 o% W1 i$ _7 D) h: `5 o8 w2 A. O/ s' c
if ret[0..3] == "0000" #判断hash值的前4位是0么* t' d7 x, i$ l5 v
" _9 P/ ]' J+ i9 M
   puts val
- }" t$ ^; w, H7 k; K
! D; U" o6 T0 z: D8 {" e   puts n9 F; L. y2 F- M1 i

; I' X1 d; T. h  u   puts ret# [6 h) w% x- A) R4 E

/ x% y( d; D2 `4 S# n8 T6 m) t   break" h1 \. x, K$ K+ u/ M3 M$ T
. W0 H7 Z- Q" m3 [. c8 ^) ~
end9 _& ?/ |% Q: M/ f) U. h

) P4 X! d- r7 W# s! J% e& P( send. x3 d8 W+ z6 {( J5 v

, L, j* J8 _$ ?5 q#你有异装癖么36994 H$ O' G9 d3 P. ]# Y

" y" ^% n# X- |#3699
5 X5 ~/ w. T0 e( n+ Y  u3 s7 x' u: s1 |5 I3 L% B
#00007ed47ec0280ca933ed5dc9396892fee27c9dbec9c07f95f0247169df1bee1 D! |; L  x. p

1 G) j) e1 J/ x) v0 F# H4 A得到 3699,9 W: s) h7 W3 F, H- h/ y

9 M( K6 ^, [* H" R! O+ }+ C. t" t- G  VDigest::SHA256.hexdigest("你有异装癖么3699")的结果符合前4位是0.3 J3 k5 M. p8 `
2 ]4 \% {5 K0 m* x' c
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.
8 N6 c# N% y% D- c
1 z4 ^! z- d. P" h; }5 K( |你有疑惑了, 为啥要从 [1,10000] 这个区间顺序计算呢?
& r% c2 u7 T) ?' D) i( g9 ]5 C( ~
不能随便从一个数字算么?
, t: b. }" N; i8 N8 W" r; W; j/ a6 F: v' t  N" y
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! ?# K4 y$ @, p/ r; Y5 b
6 d/ x) V/ y  ?. ?. s# i
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,. u8 [0 |# h4 ^) M9 `$ P
- \8 _7 x; A, b4 a0 K
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.7 k( ^0 h. w, a3 F

# x7 m! U0 R  |我定个新规则, 其他的不变, hash值前5位是0的, 我才回答.
8 y2 O$ D, U  r5 w; Y# |, K. F+ a. P" p* J, e  \
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,
: B6 t3 E/ H, q6 a2 g8 I$ Z) V) V. \) }
4 P7 d6 D$ m" |5 Q: ?0 r. `3 ]前n位是0.
; U8 B8 e5 y0 {1 V# h- V* s" x) F) g  [* 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.
0 S) m0 u6 d5 s. [8 Y; W
1 @$ L! ~, E* k5 T6 b难度到底有多大, 也就是时间到底有多长呢?# i$ u) V  l6 J! ^

  J0 F0 h9 h. b7 E/ E我拿自己的 2014年款的 mac pro中款粗略算了下,语言是ruby,
( B9 ^- Z3 e! G3 R) H; }3 ~4 i! O6 R5 H
时间就是金钱, 这个时间还是比较可观的., B7 |1 i2 Q" g0 B( g! |; o# w

* E! R6 k; w3 J& n2 l4 u  iDigest::SHA256.hexdigest("shooter36")      #04b4ee0f1b56950f1f9880d076b7449c66705d5712a939a36a49d9973dd50ab3    2ms
1 v8 Q# w8 X, ^5 u* g" M; t  V8 L5 k8 F2 R, t- T' M* z3 s
Digest::SHA256.hexdigest("shooter578")     #002bae033279e48835e9a3c8b71a6835bf171a202b700a10ba4bd63710bfcb49    15ms3 d3 x# l& c( J/ e% o0 O
( U* J$ O: t# L# Q0 R" ?
Digest::SHA256.hexdigest("shooter4434")    #00072b50cc7963a310962af33efcd5109cdfb6ac633ce6bb275ce243f3ec247b    406ms8 d* [; K- P1 p2 F5 j
, @# P6 B$ g9 `! s3 r% {" u
Digest::SHA256.hexdigest("shooter35786")   #00002d8c31f6eb29d848cdf520b499cd9f729b1d4d037275d82935b7766eaa3e    4309ms
% C# B8 q: a- M/ Y, a; a" v3 R
Digest::SHA256.hexdigest("shooter717095")  #00000178662b978d8d7cf930a1caceae70f097354b4fe6423eef2a45ccfb9ce7    82468ms9 t1 A" }2 Z. Q+ q

3 t+ b' E1 {9 @" T5 gDigest::SHA256.hexdigest("shooter2038373") #0000001ef511d494ecdddcd2abfded0a34df87a9c76410452e01e0a2958bf0a5    272266ms
0 M3 \2 ^0 g. g4 Z8 i" O# t5 D( M9 x: m: i9 I
说了这么多, 这个游戏规则其实就是POW.; K" H% G5 V- E6 P+ m: O) @; P

  Y' Z2 q4 ~. N8 k5 Z& W. e用到bitcoin上,无非是要替换些东西, 八卦问题 => bitcoin需要的数据,: T1 M/ b" s* U6 ^5 O

8 |& E' M+ A1 Q/ G6 Z4 V4 s" z替换bitcoin需要的难度. 理解这个思想很重要, 别的细节慢慢聊./ V) F8 q0 v$ \. u% F' J+ R9 S
% A: e$ r) y2 e: D  a7 C+ c& R
bitcoin系统的难度有多大呢?
) s& ~5 l8 I% E( s% f4 ^* K" v4 ?1 t& A" M2 A" e( Q+ h; o8 d
块高度477,360 的hash 000000000000000000e8af89716e0ea8a2aa7c7b789935e98f0a32a4a319247f有18个0." E; x% n8 q+ n6 F: H
% [7 h* _, ?$ I& ^. X7 T9 c9 x
Nonce 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.4 C* `; z1 n+ @# g
. L; K0 X3 Q+ h$ G" ^
POW有什么特点呢?
$ j0 e% \; Z3 E0 N) V
( \7 C8 a0 A9 O8 R$ w9 D) n( A1 运算不可逆, 就代表谁也不可能偷懒
! c) Y7 A) O5 B* N) e, r1 I  f; ?, h: z+ Z$ E0 A+ R
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.* h( b0 f5 r7 C, C

/ A5 N- v4 M- O. }: w3 你算起来很费劲, 花费时间长
1 o( @7 T, |, r* M0 I! y2 W7 W. R' I6 G" D5 O
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
* D: B5 }) ]. A, F! [( q/ h* l0 E' P1 W, ?
5 这个规则实现还是比较简单的
( U8 ^/ \! t! K7 [8 @3 m
! u( Q1 ?) [' w) v3 }5 O! F" l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.