記錄工作量證明，不可篡改

　　我們已經(jīng)知道，在比特幣系統(tǒng)中，記錄交易是系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)方式。在比特幣區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，區(qū)塊是記錄交易的最基本容器。在比特幣（BTC）中目前區(qū)塊大小限制為1MB，（前幾天剛剛誕生了一種新的虛擬貨幣，叫做比特幣現(xiàn)金——BCC，這個區(qū)塊大小限制目前是8MB）。

　　由于區(qū)塊的大小有限制，因此每個區(qū)塊所能容納的交易數(shù)量也是有一定限制的。目前比特幣系統(tǒng)規(guī)定平均每10分鐘產(chǎn)生一個區(qū)塊，因此，礦工工作的方式實質(zhì)上就是在10分鐘內(nèi)收集網(wǎng)上產(chǎn)生的所有交易，然后將交易填到一個區(qū)塊里。這個區(qū)塊大約如下表所示：

　　注意第一條，在任何區(qū)塊里，第一條都是沒有轉(zhuǎn)出地址的，就是所謂的CoinBase（挖礦交易）。沒有任何人付給礦工這筆錢，礦工只是理所應(yīng)當?shù)膶懮献约韩@得了12.5比特幣。所有節(jié)點都認可礦工這樣寫，因此礦工就得到了挖礦收入。

　　不同的礦工在填寫區(qū)塊的時候，數(shù)據(jù)一定是不一樣的，因為每個礦工的第一條肯定不一樣，礦工只會把挖礦收入轉(zhuǎn)入自己的地址。所以礦工Michael的CoinBase是“Michael獲得了12.5比特幣”，礦工Nancy的CoinBase是“Nancy獲得了12.5比特幣”。

　　每一個礦工都把自己收集到的交易和自己該獲得的收入填好了，那么，到底誰的記錄才會被大家認可呢？比特幣就采用工作量證明機制，讓礦工互相間競爭求解一個數(shù)學(xué)題，誰先解出來了，誰的區(qū)塊就會被所有人認可。

　　就好像開篇的故事講的那個村子一樣，每個礦工都在努力地推那個巨石，一旦石頭把自己記錄的那一頁賬目壓住了，他就大喊一聲，“我的工作量證明成功了，你們快來看！”全體礦工就都過來把那一頁賬目抄寫一份，貼在自己賬本的最后面，然后又開始新的記賬過程。周而復(fù)始，生生不息，賬本一頁一頁的增加，賬本越來越厚。

　　“中本聰”決定采用工作量證明機制的時候，出發(fā)點是避免系統(tǒng)受到攻擊。“中本聰”認為，如果一個攻擊者想用搞亂賬本的方式來進行攻擊，那么他就需要足夠的計算能力。也就是說，他要比大多數(shù)推石頭的人的力量更大。這樣，他就需要付出巨大的成本，但是換回的收益并不足以抵消成本，因此攻擊者是沒有攻擊比特幣系統(tǒng)的經(jīng)濟學(xué)動力的。

　　與推石頭的方式不同的地方在于，比特幣中是大家一起通過窮舉結(jié)果的方式，來求解一個數(shù)學(xué)題，并不是算力強的人每次都會贏，因為有人可能很幸運，一下子就搜索到了那個答案。而算力強的人，可能這次沒那么幸運，窮舉了很多次也沒有碰到解。

　　但是從概率上看，求出答案的次數(shù)和自己在整個比特幣網(wǎng)絡(luò)中算力的比例是一致的，也就是說，如果一個礦工擁有了全網(wǎng)30%的算力，那么基本上在1000分鐘（產(chǎn)生了100個區(qū)塊）里，有30個區(qū)塊都是他找到的答案，他獲得了30%的挖礦收益。

　　但是，現(xiàn)在由于比特幣的價格越來越高，推石頭的人已經(jīng)不滿足于自己去推了，而是把家里的大騾子大馬都派上去干活了。在“中本聰”最初的設(shè)計里，一個CPU一票，用算力來決定哪個礦工記的賬成為最終的賬目。隨著比特幣價格的增高，開始出現(xiàn)了GPU挖礦，后來人們又不滿足于GPU的速度，開始制造專用芯片挖礦。專用芯片在計算比特幣問題的能力上是普通CPU的數(shù)萬倍，因此現(xiàn)在比特幣已經(jīng)不是“一個CPU一票”了，這也背離了當初“中本聰”的設(shè)計，比特幣網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本上被幾大礦池所壟斷，背離了去中心化貨幣這一初衷。