比特币记账机制与挖矿原理浅析

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1. 记录比特币交易并非无偿行为，记账者可获得双重奖励：一是来自于交易手续费，用户自愿支付，金额可浮动；二是区块奖励，成功打包一个新区块便能获得一定数量的比特币。比特币创世时区块奖励为50枚BTC，每完成约210000个区块后奖励减半，历经两次减半，预计于2020年5月执行第三次减半。这种奖励制度激励了人们积极参与记账，同时也解决了比特币的发行问题，总量上限约为2100万枚。

1. 为了决定采纳哪个记账者的账本，比特币采用了独特的机制：记账者需将收集到的交易打包成一个区块。区块包含区块头和区块体两部分，其中区块头含有记账者选定的随机数，通过不断更换随机数并进行哈希运算，谁能率先得出满足特定条件的哈希值，就能向全网广播自己的区块，从而确立其账本的有效性。

1. 区块体记录了详细的交易信息，包括记账者应得的奖励和手续费收入。而区块头则相当于区块的身份证明，内含前一个区块的哈希值、时间戳、哈希运算难度目标以及随机数等信息，并通过Merkle树哈希值（由区块体中的交易经过多次哈希运算生成）来概览交易详情。只要交易有任何细微变动，Merkle树哈希值也会随之显著改变。

2. 哈希算法，又称摘要算法，输入任意数据，经过处理后产生固定长度的哈希值。它具有两大特性：一是输入数据微变会导致哈希值剧变，二是哈希运算只能单向进行，虽然计算过程快速，但无法逆向求解输入数据，只能通过反复尝试找到匹配的输入数据。

1. 比特币挖矿即是指通过计算生成满足特定条件（如哈希值前70位为0）的哈希值来争夺记账权并获得比特币奖励的过程。这一难度目标每隔约2016个区块自动调整一次，以保证平均每10分钟产生一个新区块。计算能力强、单位时间内计算次数多的矿工更有可能率先得出合格哈希值，赢得丰厚奖励，这种模式便是所谓的工作量证明。随着全网算力提升，个体挖矿愈发困难，由此催生了矿池现象，矿池内的矿工集合算力，提高出块概率，并根据贡献度分配收益，同时矿池会抽取一定比例的手续费。

综上所述，比特币的分布式账本具有全球分布、公信力强、不可篡改且无法销毁的特点，实现全球范围内的便捷交易。此外，其难以破解的哈希算法正是保障比特币安全性的基石。了解这些机制，有助于我们更好地理解比特币价值所在，尤其在防范传统法定货币可能面临的通胀风险方面。希望读者朋友们能够借此科普文章向身边的朋友普及比特币的相关知识，亦可关注1TMine，每周更新的区块链科普文章将助您每周学习一点区块链知识，共享成长进步!