一個區(qū)塊頭由以下字段組成：版本號，前一個區(qū)塊哈希，Merkle根（由區(qū)塊中所有交易組成的Merkle樹的哈希值），時(shí)間戳，難度目標(biāo)和Nonce（挖礦隨機(jī)數(shù)）等。當(dāng)曠工填寫好這些信息后，會生成一個區(qū)塊頭，但是該區(qū)塊頭暫時(shí)不被比特幣系統(tǒng)認(rèn)可。曠工需要找到本區(qū)塊的哈希值，然后廣播給全網(wǎng)，獲得全網(wǎng)認(rèn)可后，把該區(qū)塊鏈接到當(dāng)前的區(qū)塊鏈上，形成一個+1區(qū)塊鏈。重復(fù)這個過程就叫做挖礦。

一個曠工可以填寫該信息，但此時(shí)每個曠工填寫的區(qū)塊都是“假區(qū)塊”。一旦有某個曠工找到了該區(qū)塊的哈希值，它的“假區(qū)塊”就變成了真區(qū)塊，被比特幣系統(tǒng)認(rèn)可，然后獲得比特幣獎勵。所以，挖礦的本質(zhì)就是找到本區(qū)塊的哈希值，找到該哈希值的曠工會獲得比特幣獎勵。

曠工要如何找到該區(qū)塊的哈希值呢？其實(shí)找哈希值的過程靠猜。工作量證明算法的難度目標(biāo)是固定的，需要猜的是這個隨機(jī)數(shù)Nonce。區(qū)塊的哈希值就是Nonce哈希運(yùn)算后得出的哈希值。為了猜到正確的Nonce，應(yīng)不斷地嘗試，這個過程叫做哈希碰撞。

最終，曠工找到正確的Nonce后，就需要把它填入?yún)^(qū)塊頭，然后把區(qū)塊接入?yún)^(qū)塊鏈中，接著廣播給其他節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證是否小于目標(biāo)值，其他節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證驗(yàn)通過，把該區(qū)塊加入?yún)^(qū)塊鏈中。驗(yàn)證過程很簡單，需要把得出的Nonce套進(jìn)公式，然后與目標(biāo)哈希值進(jìn)行比較。只有同一個輸入才能得到同一個輸出。比特幣的挖礦需要進(jìn)行N億次計(jì)算，驗(yàn)證答案是否正確只需要1次計(jì)算即可。

這就是比特幣的挖礦過程。曠工不斷地嘗試將Nonce套進(jìn)公式，直到找到符合條件的Nonce。然后通過哈希運(yùn)算，把哈希值填入?yún)^(qū)塊，廣播給全網(wǎng)認(rèn)證，認(rèn)證通過獲得比特幣獎勵。

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