比特币中的共识机制

我们知道对于比特币系统，所有的比特币用户都维护着一条相同的区块链。让这么多人不断地更新区块链的数据，如何才能维持共识与统一呢？

一、 区块的创建

区块中包含区块头和区块体，我们的矿工在开始挖矿时，就将需要写入区块体的交易打包在区块内，随后用不同的nonce去尝试，以获取满足记账权的hash值。

明确了这一点，我们可以想象当各种客户把交易发布到区块链网络中时，矿工开始打包交易，不同的矿工打包的交易很可能是不同的。没有打包的交易只能等到下一个区块进行打包。

那一个区块如果被矿工挖出，人们怎么承认其合法性呢？

对于一个比特币用户，首先会验证区块头中的一些数据是否合法，如target（即记账权的阈值），以及nonce计算和一些版本信息。确定了这些之后区块链系统就会承认其合法性。

二、 同时获得记账权

如果两个矿工同一时间挖出区块，在短时间内，这两个区块都是合法的，剩余的矿工可以选择任意一个区块进行挖矿，当下一个区块挖出时，该区块在哪个区块之后，哪个区块就会变的合法。这里说的是最长合法链机制。

三、 重新挖矿

大家可能发现，当别人开始挖到新的矿时，对于其他矿工不得不重新打包交易，重新计算hash值，这一步开始时半途而废，但是由于哈希算法的memoryless性质，无论你什么时候开始挖矿，下一秒挖到矿的概率都是相同的。这也保证了挖矿的公平性。