最近这段时刻，博主在收拾一份通俗易懂的挖矿科普专辑，期望从开端加密钱银买卖的发生到挖矿承认买卖的各个环节，全面地介绍挖矿进程中，究竟发生了什么，哪些环节发生了挖矿收益，而咱们常说的算力又指的是什么，挖矿收益为何要这样分配等等。

以比特币为例，咱们知道比特币网络里规划挖矿的意图是打包买卖，保护比特币网络，那么买卖其实便是跟挖矿休戚相关的第一个环节。在比特币网络中买卖的进程运用了非对称加密技能，数字摘要技能，区块链技能等，其间的技能完结，已经有很多大神珠玉在前，博主就不献丑了。这篇文章的首要意图是将比特币的买卖进程用较为粗浅的言语展现出来，让更多跟笔者相同的技能外行人了解比特币。

非对称加密：也叫揭露密钥加密，它是通过密码学的算法生成一对公私钥，公钥对外揭露，私钥由自己保管。它有两个用处：一，别人能够将数据用揭露的公钥加密后传输给公钥持有人，公钥持有人运用对应的私钥将数据解密，读取信息，通过这种方法，能够保证信息传输的安全性；二，公钥持有人能够运用私钥对信息签名（签名进程相似加密进程），然后将信息和签名一同发送给别人，别人能够通过公钥对信息签名进行验证（验证进程相似解密进程），验证签名信息与发送信息共同，则证明信息是由公钥持有人宣布，能够在不露出公钥持有人身份和私钥的情况下，保证信息来历的可靠性。（参阅链接：en.wikipedia.org/wiki/Public-key_cryptography）

哈希算法：也叫散列函数，能够通过它将数据量较大的音讯或许数据计算出一个格局固定，数据量较小的数字摘要，也叫指纹，散列值，或许哈希。好的哈希算法应该是不可逆的（无法通过数字摘要反推出本来的信息或许数据），灵敏的（本来数据中任何一个细小的改动，都会使数字摘要发生巨大变化），防抵触的（很难找到两个不同的信息，它们的数字摘要相同）。（参阅链接：en.wikipedia.org/wiki/Hash_function）

比特币里的公钥和私钥：比特币国际里，用来承认比特币归属的是依照比特币协议生成的一对对公钥和私钥，它们通过非对称加密算法（椭圆曲线算法）生成，公钥通过两次哈希算法（SHA256）运算得到一个散列值（也叫做哈希），再通过Base58Check编码生成了咱们常见到的比特币的钱包地址。所以钱包地址通过解码后，就能够得到对应公钥的哈希，能够用于验证私钥签名，加密数据等等。

UTXO：Unspent transaction output，未花费的买卖输出，它是比特币国际里的笼统钱银，每个UTXO都被一个公钥（钱包地址）确定，只要持有该公钥对应私钥的人，能够通过私钥签名（解锁）并运用该UTXO。能够把UTXO理解为笼统的纸币，但它的面值不是固定的（不但有5块，10块，能够是任何数）。（参阅链接：en.wikipedia.org/wiki/Unspent_transaction_output）

如下图，有甲、乙、丙、丁四个人，他们都有比特币钱包，钱包私钥自己持有，钱包地址（由各自钱包公钥生成）在比特币网络揭露，用于UTXO的确定和验证。

开端，甲给丙0.7BTC，在比特币网络里的记载是UTXO(1)：甲给丙0.7BTC；乙给丙0.5BTC，在比特币网络里的记载是UTXO(2)：乙给丙0.5BTC。此刻，丙的比特币钱包的账户余额为这两个UTXO之和，丙的比特币总数=UTXO(1)+UTXO(2)=1.2BTC。如下图：

这天，丙向丁买了一批货品，需求向丁付出0.8BTC。丙通过比特币网络向丁转账，但丙现有的两个UTXO均缺乏0.8BTC，需求将两个UTXO一同运用，相似现金买卖：给丁付出1.2BTC，丁找给丙0.4BTC。但在比特币网络中，这个找零的作业是由丙自己建议的。

整个买卖的流程如下：

丙通过比特币钱包准备买卖信息，买卖信息包含输入和输出两个部分，输入是UTXO(1)和UTXO(2)，以及丙的钱包私钥签名（由于UTXO(1)和UTXO(2)均被丙的钱包公钥确定，需求通过丙的私钥签名来解锁后，进行运用）

买卖的输出是未承认的UTXO(3)：丙给丁0.8BTC，这个新的UTXO指向丁的钱包公钥，待买卖承认后，将被丁的钱包公钥确定。

此刻还有0.4BTC需求找零给丙，因而还需求输出一个未承认的UTXO(4): 丙给丙0.3999BTC，这个新的UTXO指向丙的钱包公钥，待买卖承认后，将被丙的钱包公钥确定。

为什么找零的数额不是0.4BTC呢？由于比特币网络要求，买卖转账，需求向比特币网络付出买卖手续费。剩下0.0001BTC未指向任何钱包公钥，将作为转账手续费付出给打包这笔买卖的矿工（假如未找零，剩下一切未指定的比特币将悉数作为手续费给打包买卖的矿工，不过现在找零作业都由钱包主动完结，不用忧虑）。

买卖信息准备结束后，通过丙的钱包验证买卖合法（UTXO合法，签名有用，输入输出金额有用等等）后，将买卖播送到比特币网络中，由挖矿节点验证买卖后，打包买卖（将买卖记入比特币区块中），并向比特币网络播送，买卖完结。

旧的UTXO被耗费，新的UTXO开端收效，此刻丁的钱包里有一个未运用的UTXO(3): 丙给丁0.8BTC，丙的钱包里有一个未运用的UTXO(4): 丙给丙0.3999BTC。

以上是较为笼统的比特币买卖的进程，有关比特币买卖的结构，签名验证，节点验证，买卖播送，参加挖矿节点mempool，矿工结构准备区块，以及终究的出块承认的进程，后续会分别介绍，本篇不做打开。

从这个笼统的买卖进程，咱们能够发现，比特币的买卖实质上是一堆UTXO的输入和输出的进程，随同旧的UTXO被耗费，新的UTXO发生，完结了一次又一次的比特币买卖。买卖的进程由非对称加密和哈希算法进行两层保护，比特币持有者能够定心完结买卖而不用忧虑身份被走漏，买卖进程中也耗费了一部分比特币，用于奖赏打包买卖的矿工，使矿工乐于完结自己保护比特币网络的使命。