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Proof of Work

工作量证明

通过高成本寻找目标以下的哈希、低成本验证和累计工作量,选择有效的 Bitcoin 历史。

Bitcoin 的 Proof of Work 证明区块头的双重 SHA-256 哈希符合目标条件。难度表示预期尝试次数,而不是准确耗电量或交易有效性。

Proof of Work 不是电费付款凭证,也不证明区块有效。节点检查区块头哈希的数值不超过 nBits 编码的目标。验证成本低,但找到合适哈希具有随机性;目标越低,平均所需尝试越多。 [Bitcoin whitepaper] [Bitcoin Core v29.0: Proof of Work]

ASIC 可能耗尽区块头四字节 nonce 的范围仍未成功。挖矿软件随后可修改 coinbase 交易的 extra nonce,使 Merkle Root 和待搜索的区块头改变。因此挖矿不是无限递增同一个数字。 [Bitcoin Developer Guide: Mining]

nBits 是目标的紧凑编码。目标越小,可接受的哈希越少,难度越高;它不是算力百分比、零的个数或焦耳数。各次尝试相互独立,因此高 hashrate 也不能保证谁找到下一个区块。 [Bitcoin Core v29.0: Proof of Work] [Bitcoin whitepaper]

除工作量外,节点还检查区块结构、签名、未花费输入和 coinbase 规则。实现中的检查顺序不表示这些都发生在哈希检查之前。目标以下的哈希无法修复无效签名或双花;交易有效但工作量不足的候选块同样不能进入活动链。 [Bitcoin whitepaper] [Bitcoin Core v29.0: block validation]

有效分支竞争时,节点比较由各区块目标推导的累计工作量,而不只比较长度。改写已确认历史需要构建另一条有效分支,追上并超过诚实分支持续增加的工作量。这是经济和概率屏障,并非立即不可逆。 [Bitcoin whitepaper] [Bitcoin Core v29.0: chainwork]

在 mainnet 上,Bitcoin Core 在难度周期边界调整目标。它比较实际与预期时间跨度,将实际跨度限制在预期的四分之一至四倍之间,并使新目标不超过 mainnet 上限。BTC 价格、节点数量和矿工投票不决定该计算。 [Bitcoin Core v29.0: Proof of Work]

矿池可采用更容易的内部 share 目标来估算参与者贡献。大多数 share 不满足网络目标,也不会进入区块链。满足网络目标是另一种结果:矿池广播完整候选块,由独立节点决定是否接受。 [Bitcoin Developer Guide: Mining]

通过自己的节点或公开区块数据,可比较区块头哈希、bits、目标、高度和 chainwork。但获胜哈希本身不能揭示准确能耗、实际矿工身份或地理位置。安全性主张应说明支付金额、确认数及诚实工作量占优势的假设。 [Bitcoin Core v29.0: Proof of Work] [Bitcoin whitepaper]

要获得更完整的理解,请将本词条与以下词条结合阅读: 挖矿, 难度调整, Timechain, Full Node, 区块补贴. 反向关联还来自: Bitcoin, Satoshi Nakamoto, Bitcoin Whitepaper, Timechain.

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复核于2026年8月1日来源优先 · 非投资建议