区块链-2区块链里的“挖矿”到底是什么意思？

上一期，我们用比较简单的例子，告诉大家：区块链就是用一种人人都记账的方式，组成一个互不认识但又相互信任的新体系。链接：上一期 请直白的告诉我，区块链是怎么工作的？

　　这一期，我们研究一下，到底是什么方法能鼓励大家一起参与记账，让这个体系能自给自足、稳定运行的。

　　首先我们先认识一个神奇的东西——黑盒

　　想象一个神奇的盒子，如果你从往盒子里塞一个的苹果进去，它可能会吐出一个汉堡包。

　　小知识： 这个神奇的盒子被称为“哈希方程”，但非专业人士又怎么好理解“哈希”这个词。所以，今天，我们就叫他“黑盒”。

　　              

　　黑盒（又叫做 哈希方程）

　　假设：我们从左边塞了个数字 4 进去，我们会发现，它在右边吐出了下列字串：‘dcbea’。

　　数字 4 是在怎么转化成这串字符的？没有人知道。而且，这个过程是不可逆的。得到了这串字符 ‘dcbea’，也不可能搞清楚这黑盒从左边塞进去过什么。但是，任何时候，你输入数字4给这个黑盒，它都总是会吐出同样的字符：‘dcbea’。

　　               

　　hash(4) = dcbea

　　来试试发送一个别的数字进去，比如：26怎么样？

　　              

　　hash（26）=94c8e

　　这次我们得到了 ‘94c8e’，看来字符同样可以包含数字。有意思吧！

　　假如我现在问你如下问题：

　　“你能不能告诉我，要想在黑盒右边得到以三个0开头的一串字符（比如000ab），我该从左边放什么东西进去呢？”

　　              

　　这个黑盒有个属性：我们无法从右边的结果，直接猜出来从左边放了什么进去。那我们应该怎么回答前面那个问题？

　　看一段岳云鹏的相声视频：

 

　　是的，最直接的方法，就是一个数字一个数字的放进黑盒去尝试，直到我们得到我们想要的结果。

　　经过几千上万次尝试之后，最终会得到符合要求的输入值72533。

　　              

　　结论：靠给定的输出结果来猜测输入值是极其困难的，但给定输入值来推测输出结果又是非常容易的，只要把东西放入黑盒就能立马得出相应的输出结果，并且放入同一个数字，黑盒都会吐出同一的结果。

　　如果我给你一个数字72533，然后问你：“这个数字，输入这个黑盒之后，是否会产生一个以三个 0 开头的字符串结果？”要得出答案难不难？是的，一点都不难。要做的就是把这个数字放进去，然后查看在右边能得到什么，就这么简单。

　　所以黑盒最重要的属性就是——给定一个输出值，要算出输入值是极端困难的。但是，给定输入值和输出值，要检验该输入是否会得到该输出，却是非常容易的。

　　接下来，我们将使用这台魔法黑盒为记账的文件夹产生一把密码锁。

　　想象一个场景：我给你一个数字20893。然后我问你：“你能不能找出一个数字，加上装在第一个数字20893以后，一起放进黑盒，最终会给我们一个以三个 0 开头的字符？”

　　              

　　这跟我们在之前看到的很相似，而我们已经知道，算出这样一个数字的唯一方法就是穷举每一个可能的数字。

　　又通过N多次尝试之后，我们会偶然发现一个数字，比如21191，加上20893以后（比如：21191 20893 = 42084）输入黑盒，将产生一串符合我们要求的字符。

　　              

　　在这个例子中，数字 21191 就成了数字 20893 的密码锁。假设现在有一张纸，数字 20893 写在上面。为了封印这页纸（比如：使得没有人能更改这页纸上的内容），我们将锁一个带有标签 ‘21191’ 的密码锁锁在上面，一旦密码锁数字（比如：21191）被锁在纸上，这页纸就被封印了。

　　               

　　小知识：密码锁数字又被称为“工作量证明”，意思是，这一数字证明了为了计算出它来已经付出的努力。简单来说，这也就是我们平时经常听说的“挖矿”的原理之一。

　　其实，在比特币等靠工作量证明来实现“挖矿”的区块链项目中，每个矿机就是扮演着一个人，他拿着纸和笔，在给定某个结果（比如上文中的00078）的前提下，去尝试到底放进去哪个数字到黑盒能得到00078这个结果。谁先算出21191这个正确答案，谁就是获胜者，谁就可以拿到这个密码锁去封印这个文件夹的权利，并获得一定的奖励。

　　并且，如果任何人想验证这页纸是否已经被替换了，他需要做的不过是将这页纸上的内容，与密码锁数字加在一起并输入那个黑盒；如果黑盒给出了一串三个 0 开头的字符，那么内容就没有被改变。如果出现的字符不能满足我们的要求，我们就可以丢掉这页纸了，因为它的内容已经有了水分，没有任何用处了。

　　原文: WTF is The Blockchain

　　作者: Mohit Mamoria

        http://www.btb8.com/rookie/1907/60853.html