import trac 挖礦 hash 耗電 hid bre 方程 ng-

了解比特幣的都知道挖礦非常耗電,這是由於比特幣用到了工作量證明.

工作量證明是指系統為達到某目標而設置的工作度量方法.一開始是用在網絡攻防上,大大提高攻擊者的計算量,攻擊成本也就上去了.
工作量證明須要由工作者和驗證者雙方共同完畢.它有兩層含義.

• 1.工作者須要完畢的工作必須有一定的量,這個量由驗證者給出.
• 2.驗證者能夠迅速的檢驗工作量是否達標,註意這裏的檢驗完畢過程必須簡單.

舉幾個樣例

• A跟B說,你給我還原這個魔方,B還原魔方須要非常多時間,而A驗證卻非常快,僅僅須要看一眼即可了.
• A跟B說,你給我解這個10次方程,過程非常麻煩,可是結果easy驗證.
• A跟B說,你給我把這個遊戲玩通關,B須要一定時間,而A驗證卻非常快.
• RSA算法基於一個十分簡單的數論事實:將兩個大素數相乘十分easy,可是想要對其乘積進行因式分解卻極其困難.
• ...

在計算機系統中,能夠這樣設計:
驗證者給定一個隨機字符串s,工作者必須找出一個數n,使得隨機字符串拼上這個數n後的md5結果前面幾位都是0.
即md5(s+n)的結果符合驗證者的要求.工作者僅僅能不停的窮舉,找出這樣一個數n.

以下上python代碼.

工作方:

#coding=utf-8
from itertools import count
from hashlib import md5
msg = ‘randomstring‘
for i in count():
    hashid = md5(msg+str(i)).hexdigest()
    if hashid.startswith(‘0000‘):
        print i,hashid
        break

輸出39496 00001c48020e444f58a297a0785df5cf,即工作方須要md5()39496次.

而驗證方僅僅須要拿工作方給過來的n,進行一次md5就可以驗證.
即if md5(msg+str(n)).hexdigest()[:4] == ‘0000‘.

由於md5用十六進制表示,每一位出現的概率是16.所以工作者要找到前面4位都是0平均須要16*16*16*16=65536次.
驗證者能夠依據自身須要來規定前面0的個數來控制工作者的工作量.想要對方耗多點電,那就多加幾個0吧.

用python闡釋工作量證明(proof of work)