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.
: V0 l4 ~- O( @! e5 K8 a5 c$ b) q" d# ]3 t- X$ \. _. l  j0 P' g/ T
POW是个什么鬼, 我们先抛开这个概念, 玩个游戏.
0 ~. z) H; j8 B+ x/ I1 M& r# x. R: [& l0 L
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,) t2 ]0 Y, Z; N) I

. }4 _8 T- ]/ F* b2 t那让谁答呢? 我出个游戏规则:- C! w( Y- j' H2 [- F2 W
- ]; ~+ V% ]( C
1 先把问题列出来, 重复的问题我不回答啊- o( L: X  B- c1 K
0 o8 p8 V( ], n6 E0 z3 u. Y  r
你有异装癖么
( @/ e& R1 }# ~! W! ~  c4 ]4 Q) R! v0 l7 ]0 ^! {! o
2 做hash运算, 就做sha256吧
# g% ^2 w5 A8 O3 l- O; ~9 c& Y( u- }) u( x- I' U9 c
require 'Digest'4 X  n4 e+ k! q7 b' M
" W7 q3 P! O0 X5 O
Digest::SHA256.hexdigest("你有异装癖么")
& a, {; R5 v7 }9 Y2 E( [# v
' {2 K/ I/ S3 O$ H4 W$ S, Q" R得到4f65c9ca420e5f191d9f2730c4f99c7fe8f2301a431bade918de9d38f7401a4e% D: v$ q' e$ Q+ @

- |6 L8 K# `7 e- \3  计算hash值, 这个难度太低了, 身边的一堆程序猿都会算.
# k, U. V8 w% O1 p1 z" O+ v+ E' Y  G7 L) A7 V% h* z1 N9 H
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.
0 G& A9 O% ]. ~2 w9 `
9 s. K! s% {$ F一言不合就撸码% f- r4 E: y* J; a& c1 a" Y5 s

9 z) S  p. A. |1 F7 `7 jrequire 'Digest'
, H6 T& F$ l9 A0 ^9 V& a) Z
2 ~1 P9 n. x3 k- e( k  \  t/ p10000.times do |n|) w" f: E3 T  t& e$ ]9 C5 s" R

/ c& n( a% ]0 Q% z& Vissue = "你有异装癖么"1 ]/ [7 }' @- U
8 `) z5 Q0 t0 |3 `" [1 p1 E
val = issue + n.to_s, ]8 |( O3 x/ Z2 J+ @' ^& J

7 h5 U, P# r( C& V; |ret = Digest::SHA256.hexdigest(val)& Q3 f! P9 Q: G; u2 l
' ^; g' m; L  ~0 D( ~/ S. g
if ret[0..3] == "0000" #判断hash值的前4位是0么" V( c, \& o! u2 t& ]
( @: D3 Z( A* J  _
   puts val
* z7 u3 `# i* J( ~  t6 n2 A1 Z( }1 @( i% F2 O
   puts n8 }$ h! r1 o6 u3 Q, P

. U+ [. k& m6 @: O   puts ret" G! O4 ?4 K1 i  ~. W
  E, O) E: [; E- ~
   break
$ `* |* v( Q4 W/ I% i4 e4 s$ ~2 t0 C1 a$ j
end. {: P3 J& ~; u7 S0 u9 p

( e  X% \8 q2 F  j9 x  N# w, h0 n1 Iend9 T) c- h9 c2 A7 B2 F
8 X" r) E' S( t8 r2 W) I6 a
#你有异装癖么3699# B* O6 h9 t4 w2 ]7 d/ G9 b! D

1 E4 R3 N% f( P% q, Y#3699# ?2 e; s6 p) R$ l+ s" Y: k& o! G) E

; k; l4 c# B( d( m' D#00007ed47ec0280ca933ed5dc9396892fee27c9dbec9c07f95f0247169df1bee( \9 M& I4 {5 t8 `

2 g' ~, ^( V; f, f6 g$ ~得到 3699,
2 W. l" N9 u1 H! N3 g- ?
, R2 K; K( Y4 j9 N: E+ a5 f6 ~3 H. c1 eDigest::SHA256.hexdigest("你有异装癖么3699")的结果符合前4位是0.9 T- e' h1 q3 p

! Q3 Z9 o* I- g) y0 ]  e$ ~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.
% s4 J$ L6 j+ U  {
7 B' L$ E) q: S% n& _4 X# Q你有疑惑了, 为啥要从 [1,10000] 这个区间顺序计算呢?
9 A6 `) |! a9 D% R- n; [; ^! z( K0 V2 P( w$ ~
不能随便从一个数字算么?: x2 T7 ]3 [; X% R  }

% I- H3 b! y* U( y4 ^9 ^: x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6 w4 g6 T( j) j4 j1 ^- T& z
6 _; F  f( j( N
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,
  _- {% W0 }" o% E3 y  @2 f& L* X6 _2 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.9 u1 r4 r# m( u# i, L! [: L

) x$ l# ?( `- T/ b4 X我定个新规则, 其他的不变, hash值前5位是0的, 我才回答.7 k; [" F) M; U: Q
' T* [& u3 @1 F
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,% x5 Z9 f; |' a# z0 R1 W4 ^

. l2 J& F( w+ _1 D; l前n位是0.
' }9 K$ Z& ^& [* e0 ?7 b( F1 ^( j8 H* X2 l# u  w/ }7 Z5 D3 E
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, H4 v4 f( @) S1 E0 N

/ y/ J0 T# [8 s& H" s难度到底有多大, 也就是时间到底有多长呢?5 u+ S) |+ M6 e. V( j  l8 q* s7 @8 x' O

/ Z0 _/ a3 l4 u& w; t  e& s" m' S: B我拿自己的 2014年款的 mac pro中款粗略算了下,语言是ruby,9 m- d9 b0 d' ~& V
6 T- N" S" ?0 F  S, q
时间就是金钱, 这个时间还是比较可观的.
/ S7 W3 {1 L- q
" I7 I9 o" W7 I2 a: C1 Y3 O4 Q" dDigest::SHA256.hexdigest("shooter36")      #04b4ee0f1b56950f1f9880d076b7449c66705d5712a939a36a49d9973dd50ab3    2ms: l0 x6 N: g6 u* O/ F6 w

% J) [/ H7 Q) R7 c$ f7 V! zDigest::SHA256.hexdigest("shooter578")     #002bae033279e48835e9a3c8b71a6835bf171a202b700a10ba4bd63710bfcb49    15ms( @! t7 |4 l( D* _/ w* S& N6 P
- b& f1 |3 A# w# Z& w, Z: M
Digest::SHA256.hexdigest("shooter4434")    #00072b50cc7963a310962af33efcd5109cdfb6ac633ce6bb275ce243f3ec247b    406ms+ a8 s4 I6 t. _9 B2 n$ a

. T9 z8 S, }" v# F- Y, P8 eDigest::SHA256.hexdigest("shooter35786")   #00002d8c31f6eb29d848cdf520b499cd9f729b1d4d037275d82935b7766eaa3e    4309ms% ~1 a7 V0 ~: F3 Q, T

% Q3 j: v* Y1 m# VDigest::SHA256.hexdigest("shooter717095")  #00000178662b978d8d7cf930a1caceae70f097354b4fe6423eef2a45ccfb9ce7    82468ms
( g! p4 B: ^- {
; S; G. x5 O& B( Z5 DDigest::SHA256.hexdigest("shooter2038373") #0000001ef511d494ecdddcd2abfded0a34df87a9c76410452e01e0a2958bf0a5    272266ms3 h8 n7 g( G9 Q5 Q9 q6 {6 {
0 k4 `+ e& P# h& ]  b$ R6 _
说了这么多, 这个游戏规则其实就是POW.$ g* z  [1 q% R( l
: \0 r/ ^- a5 V
用到bitcoin上,无非是要替换些东西, 八卦问题 => bitcoin需要的数据,% B2 c8 j* r' ]9 U2 E

$ n+ c1 Z6 m- X# W替换bitcoin需要的难度. 理解这个思想很重要, 别的细节慢慢聊.
2 X6 d8 T) L5 V* P6 d( r$ K/ J5 ^  D/ F/ R3 T
bitcoin系统的难度有多大呢?
/ ^3 ?' l* A4 |6 Q6 K# U) N0 o2 t
块高度477,360 的hash 000000000000000000e8af89716e0ea8a2aa7c7b789935e98f0a32a4a319247f有18个0.
3 d9 `( Z8 w. M" G2 a( l; T2 U. y
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.
) S( e* k+ _. I1 k7 w6 P/ f/ \; W
. `" H  Z( t. I. k& xPOW有什么特点呢?
" R  W& ~$ k/ d( U
+ E/ Y( V3 h( M! `7 x9 |1 运算不可逆, 就代表谁也不可能偷懒
' z& ?. z+ w7 U4 r9 L
& }3 `( \( P/ a2 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.
- C' f8 L9 q8 j' J8 F: w/ F2 I) Q# F4 ]- i2 X1 j9 X5 j* I/ X
3 你算起来很费劲, 花费时间长: S9 K1 G# p* b( p

4 E* S" t5 L3 z0 o6 H4 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
! A' O( R' a" G0 e" z/ K' U# B; k; K- |1 U2 d" _
5 这个规则实现还是比较简单的
/ h3 p) A' z* m: J/ D, ]; X/ ^. k5 h" E8 z! B
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.