挖矿算法(Mining Algorithm)
一句话定义: 比特币用 SHA-256 双重哈希(SHA-256D)做工作量证明,其他币可能用别的 PoW 算法。
比特币的挖矿算法是 SHA-256d——对 SHA-256 的双重应用(SHA-256(SHA-256(header)))。矿工对候选区块头计算这个哈希,直到结果低于当前难度目标。
双重哈希的设计不是随意的。它防御长度扩展攻击——单轮 SHA-256 的一个已知弱点:知道 SHA-256(x) 的攻击者可以在不知道 x 的情况下算出 SHA-256(x || y)(对某些 y)。双重哈希破坏了这一性质。代价是哈希运算的算力开销翻倍;安全收益被认为值得。
其他加密货币用不同的算法——Scrypt(莱特币)、Ethash(旧版以太坊)、RandomX(门罗币)、Equihash(Zcash)等等。每种选择都反映优先级:抗 ASIC、防内存优化、能效,或者干脆就是为了与别的协议区别开。
对比特币而言,SHA-256d 被锁死的原因:
- 巨额硬件沉没成本。 全球比特币矿业的数十亿美元都投在 SHA-256 专用 ASIC 上。换算法等于让这些硬件变砖。
- 需要硬分叉。 任何算法变更都是一次硬分叉,而比特币的共识机制让硬分叉几乎不可能部署。
- 没有真实的更换需求。 SHA-256 在 25 年以上的密码分析中从未被攻破。换掉它的安全论证站不住脚。
算法选择是比特币设计中最永久的一部分。连「后量子迁移」的讨论都聚焦于签名方案(把 ECDSA 换成抗量子签名),而不是哈希算法。SHA-256 会一直在。这个算法作为引擎的那个更大机制,见工作量证明。
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