什么是用于比特币挖矿的 SHA256 算法？

视频来源：Matthew Endures Teaching

翻译：Cobo 钱包

世界上最流行的计算机算法可能是 SHA 256 哈希算法。首先看一下它的定义——一个确定性的单向哈希函数。让我们逐字解释：

“算法”是执行操作的一系列步骤/过程；

“哈希函数”是一个数学函数，输入可以是任意长度，但输出的长度是固定的，可以理解为文件的数字指纹；

它具有“确定性”的特性，即相同的输入值总能得到相同的输出值。

SHA 256 是一种安全的哈希算法，输出值为 256 位。 “单向”是什么意思——单向意味着功能难以逆转。有些函数很容易反转，比如加30，减30就可以反转；但是如果要反转两个大素数的乘法公式，就很难了。

SHA 256函数是一种单向哈希算法，输入值可以是任意类型和长度，输出值为256位。那是 256 个 1 和 0——这是一个很长的数字，所以它通常写成一个 64 位的十六进制数。

这个公式有两个有趣且有用的特性：

首先，如果你得到相同的哈希，或者数字指纹，那是因为你输入的输入值完全相同，两个不同的输入值不会导致相同的输出值（数字指纹）。

哈希值的个数是多少-2的256次方。

另一个有趣的特性是蝴蝶效应，只要输入值稍有变化，输出值就会发生变化。比如我现在拍一张照片，像素：1000x1000，文件长度：2400万位，用SHA 256算法运行，得到一个hash值。现在让我们在输入值中更改一个小单位，放大极点的像素，将绿色值从 0 更改为 1，再次运行 SHA 256 算法，得到一个完全不同的输出值，这只是一个更改2400 万台。

以上两个特性使 SHA 256 适用于多种场景：密码学、数字签名、身份验证和比特币。

SHA 256 在比特币协议中扮演着关键角色，任何人都可以在他们的计算机上运行这个数学函数，但没有人可以反转它。如果你能逆向这个算法，你就能比别人挖得更快，赚大钱。

比特币挖矿的过程就是寻找输入值的过程，通过SHA 256算法产生一串输出值，开头大约有70个零。但是，由于没有已知的公式，只能一一进行暴力破解，直到找到正确的输入值。然而，比特币挖矿只需要找到一个接近的哈希值，而不是完全匹配。事实上，可以调整挖矿难度，保证大约每十分钟就有一个矿工找到匹配的输入值，并获得 12.5 BTC 的区块奖励，这也是我认为它是最流行的算法的原因比特币是用什么挖矿比特币是用什么挖矿，或者我应该说是地球上最常用的算法。

为了在比特币挖矿比赛中获胜，人们使用能够非常快速地运行 SHA 256 算法的计算机。有多快？

如果你把世界上所有的比特币矿工加起来，他们现在每天每秒计算 6000 亿个哈希值。

所以我说 SHA 256 是最流行的算法，这是一个公平的结论。我觉得可能还有其他的字符处理算法可以和它竞争，比如傅里叶变换函数，但能不能超过每秒6000亿次操作？

我不知道...

无论如何，我这样说是为了表明没有人能找到比特币挖矿的捷径，虽然找到捷径有巨大的经济激励，也许有人能找到，但他们不那样做，他们只是选择遵守规则...