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[12176] 2017-12-30_准备好纸和笔，人肉计算比特币：每天0.67哈希值

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2017-12-30_准备好纸和笔，人肉计算比特币：每天0.67哈希值 准 备 好 纸 和 笔 ， 人 肉 计 算 比 特 币 ： 每 天 0 . 6 7 哈 希 值 A l p h a _ h 4 c k   F r e e B u f   2 0 1 7 - 1 2 - 3 0 在 这 篇 文 章 中 ， 我 在 这 篇 文 章 中 ， 我 们 一 起 来 看 一 看 用 纸 和 笔 来 人 肉 们 一 起 来 看 一 看 用 纸 和 笔 来 人 肉 “ 挖 挖 ” 比 特 币 的 难 度 到 底 有 多 大 。 比 特 币 的 难 度 到 底 有 多 大 。 实 际 上 ， 用 于 挖 矿 的 S H A - 2 5 6 算 法 其 实 还 算 是 比 较 简 单 的 了 ， 而 且 可 以 手 工 计 算 出 来 。 毫 无 疑 问 ， 这 个 过 程 肯 定 要 比 G P U 或 C P U 的 速 度 慢 上 N 倍 ， 而 且 还 会 让 人 感 觉 有 些 不 切 实 际 。 但 是 自 己 拿 纸 和 笔 手 工 完 成 一 次 挖 矿 算 法 的 计 算 ， 确 实 可 以 让 你 更 加 深 入 地 了 解 整 个 算 法 的 工 作 机 制 。 下 图 显 示 的 是 我 们 用 纸 和 笔 手 工 计 算 的 一 轮 S H A - 2 5 6 ：
挖 矿 过 程 挖 矿 过 程 挖 矿 是 比 特 币 系 统 整 体 安 全 的 一 个 关 键 部 分 ， 挖 矿 的 思 路 如 下 ： 比 特 币 矿 工 将 一 系 列 比 特 币 交 易 组 织 到 一 个 区 块 中 ， 然 后 重 复 执 行 N 次 加 密 散 列 计 算 （ 哈 希 计 算 ） ， 直 到 发 现 了 某 个 特 殊 的 哈 希 值 为 止 。 此 时 ， 区 块 已 经 成 功 被 “ 挖 ” 出 ， 并 且 成 为 了 比 特 币 区 块 链 的 一 个 部 分 。 实 际 上 ， 计 算 任 务 本 身 是 没 有 什 么 意 义 的 ， 但 由 于 发 现 一 个 成 功 的 区 块 非 常 困 难 ， 这 样 就 可 以 确 保 他 人 无 法 接 管 比 特 币 系 统 了 。 更 多 关 于 挖 矿 的 内 容 ， 请 参 考 这 篇 文 章 【 阅 读 原 文 】 。 一 个 加 密 散 列 函 数 可 以 接 收 大 量 输 入 数 据 ， 并 输 出 一 个 不 可 预 测 的 输 出 值 。 对 于 比 特 币 来 说 ， 它 所 使 用 的 哈 希 散 列 函 数 名 叫 S H A - 2 5 6 ， 为 了 提 供 额 外 的 安 全 保 护 功 能 ， 比 特 币 使 用 了 两 次 S H A - 2 5 6 函 数 ， 也 就 是 所 谓 的 双 重 S H A - 2 5 6 。 在 比 特 币 系 统 中 ， 一 次 成 功 的 哈 希 是 以 足 够 多 的 0 开 始 的 。 就 像 你 在 日 常 生 活 中 很 少 会 见 到 以 多 个 0 结 尾 的 手 机 号 或 者 身 份 证 号 一 样 ， 我 们 也 很 难 找 到 哪 个 哈 希 值 是 以 多 个 0 起 始 的 。 但 是 在 比 特 币 系 统 中 ， 一 切 都 是 以 指 数 倍 形 式 增 加 的 。 目 前 ， 一 次 成 功 的 哈 希 必 须 以 大 约 1 7 个 0 起 始 ， 所 以 哈 希 计 算 的 成 功 率 大 约 为 1 / 1 . 4 x 1 0 2 0 。 换 句 话 说 ， 寻 找 到 一 个 正 确 的 哈 希 值 其 难 度 比 大 海 捞 针 还 要 难 。 下 面 这 张 图 片 显 示 了 比 特 币 区 块 链 中 的 一 个 区 块 以 及 相 应 的 哈 希 。 下 图 中 ， 黄 色 标 注 的 哈 希 字 节 用 于 生 成 区 块 哈 希 。 大 家 可 以 看 到 ， 计 算 出 来 的 哈 希 是 以 足 够 多 的 0 开 始 的 ， 而 现 在 就 已 经 挖 矿 成 功 了 。
比 特 币 所 使 用 的 比 特 币 所 使 用 的 S H A - 2 5 6 哈 希 算 法 哈 希 算 法 S H A - 2 5 6 哈 希 算 法 的 输 入 数 据 块 为 5 1 2 位 （ 6 4 字 节 ） ， 结 合 加 密 数 据 ， 并 生 成 一 个 长 度 为 2 5 6 位 （ 3 2 字 节 ） 的 输 出 值 。 S H A - 2 5 6 算 法 由 6 4 次 相 对 简 单 的 重 复 计 算 组 成 ， 下 图 显 示 的 是 其 中 一 轮 计 算 ， 其 中 以 8 个 4 字 节 数 据 作 为 输 入 ， 从 A 到 H ， 执 行 一 系 列 计 算 之 后 ， 并 生 成 新 的 A - H 的 值 。 具 体 的 计 算 过 程 请 参 考 中 本 聪 的 比 特 币 白 皮 书 【 阅 读 原 文 】 。 人 肉 挖 矿 人 肉 挖 矿 我 们 在 下 面 这 个 视 频 中 给 大 家 演 示 了 如 何 使 用 纸 和 笔 人 肉 计 算 刚 才 所 描 述 的 S H A - 2 5 6 哈 希 计 算 。 我 自 己 实 现 了 挖 矿 过 程 中 的 一 轮 哈 希 计 算 ， 整 个 过 程 大 约 花 费 了 1 6 分 钟 左 右 的 时 间 。 视 频 地 址 【 阅 读 原 文 】 下 图 显 示 的 是 比 特 币 区 块 的 最 后 一 轮 哈 希 计 算 ， 计 算 出 来 的 结 果 用 黄 色 部 分 标 注 出 来 了 。 末 尾 部 分 的 多 个 0 表 示 这 是 一 次 成 功 的 哈 希 计 算 。
硬 件 挖 矿 硬 件 挖 矿 S H A - 2 5 6 散 列 计 算 中 的 每 一 个 步 骤 都 可 以 在 数 字 逻 辑 （ 简 单 的 布 林 运 算 和 3 2 位 求 和 ） 中 轻 松 实 现 ， 因 此 自 定 义 的 A S I C 芯 片 可 以 在 硬 件 上 高 效 地 实 现 S H A - 2 5 6 算 法 ， 并 且 能 够 在 一 块 芯 片 上 并 行 地 进 行 数 百 轮 哈 希 计 算 。 下 图 显 示 的 是 一 块 挖 矿 芯 片 ， 它 的 计 算 速 度 为 2 - 3   G h a s h / 秒 ： 相 比 之 下 ， 莱 特 比 、 狗 币 以 及 类 似 的 山 寨 币 所 使 用 的 是 s c r y p t 哈 希 算 法 ， 而 这 种 哈 希 算 法 是 很 难 在 硬 件 上 实 现 的 。 它 需 要 在 内 存 中 存 储 1 0 2 4 个 不 同 的 哈 希 值 ， 然 后 以 一 种 不 可 预 知 的 方 式 来 进 行 组 合 计 算 ， 并 生 成 最 终 的 值 。 因 此 ， s c r y p t 哈 希 算 法 跟 S H A - 2 5 6 相 比 ， 它 将 需 要 更 多 的 电 路 板 以 及 存 储 器 。 你 也 可 以 从 挖 矿 速 度 和 硬 件 上 了 解 到 ， 毕 竟 挖 这 些 山 寨 币 的 速 度 （ s c r y p t ） 可 比 挖 比 特 币 （ S H A - 2 5 6 ） 的 速 度 要 慢 好 几 千 倍 。 总 结 总 结 S H A - 2 5 6 算 法 其 实 是 非 常 简 单 的 ， 简 单 到 足 以 手 工 计 算 出 来 。 但 是 ， 用 于 对 比 特 币 交 易 进 行 签 名 的 椭 圆 曲 线 算 法 却 是 很 难 手 工 进 行 计 算 的 ， 因 为 它 将 会 涉 及 到 3 2 字 节 整 数 的 乘 法 运 算 。 进 行 一 轮 S H A - 2 5 6 哈 希 计 算 用 掉 了 我 1 6 分 4 5 秒 的 时 间 ， 根 据 这 个 速 度 来 看 ， 对 一 个 完 整 的 比 特 币 区 块 （ 1 2 8 轮 ） 进 行 哈 希 计 算 将 需 要 连 续 计 算 1 . 4 9 天 ， 即 每 天 计 算 0 . 6 7 哈 希 。 相 比 之 下 ， 当 前 的 比 特 币 挖 矿 硬 件 每 秒 可 以 进 行 好 几 兆 的 哈 希 计 算 ， 这 可 比 手 动 计 算 要 快 好 多 好 多 。 毫 无 疑 问 ， 比 特 币 人 肉 挖 矿 肯 定 是 不 切 实 际 的 。
后 记 后 记 有 一 个 R e d i t 的 读 者 问 了 我 关 于 体 能 消 耗 的 问 题 。 其 实 整 个 过 程 并 不 需 要 消 耗 太 多 的 体 力 ， 假 设 人 体 静 息 代 谢 率 为 1 5 0 0 大 卡 每 天 ， 手 动 计 算 哈 希 所 消 耗 的 能 量 大 约 为 1 0 0 0 焦 耳 / h a s h 。 而 硬 件 挖 矿 的 平 均 消 耗 为 1 0 0 0 兆 哈 希 / 焦 耳 。 这 也 就 意 味 着 ， 人 肉 挖 矿 的 能 量 成 本 是 硬 件 挖 矿 成 本 的 1 0 ^ 1 6 倍 左 右 。 考 虑 到 食 物 问 题 的 话 ， 一 个 普 通 的 甜 甜 圈 价 格 为 0 . 2 3 美 金 ， 能 量 为 2 0 0 卡 路 里 。 电 费 大 概 是 0 . 1 5 美 金 / 千 瓦 时 ， 因 此 每 计 算 一 个 哈 希 的 成 本 比 硬 件 挖 矿 的 成 本 要 高 出 6 . 7 x 1 0 ^ 8 倍 。 很 明 显 ， 我 并 不 打 算 依 靠 人 肉 挖 矿 来 赚 钱 ， 而 且 我 还 没 把 计 算 所 需 的 纸 和 笔 的 成 本 算 进 去 呢 。 很 明 显 ， 我 并 不 打 算 依 靠 人 肉 挖 矿 来 赚 钱 ， 而 且 我 还 没 把 计 算 所 需 的 纸 和 笔 的 成 本 算 进 去 呢 。 *   参 考 来 源 ： r i g h t o ， F B 小 编 A l p h a _ h 4 c k 编 译 ， 转 载 请 注 明 来 自 F r e e B u f . C O M 阅 读 原 文
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