张成成

摘要：区块链挖矿不仅是系统发行新币的途径，还是保障区块链系统安全稳定运行最重要的基石。而挖矿算法在设计的时候为了保证区块链免受51%攻击，则挖矿算法就必须保证不同。不同的挖矿算法消耗的主要计算机资源也不同，本文选择比特币、以太坊和Filecoin的挖矿算法为例，它们分别以消耗CPU、内存和硬盘资源为主。通过分析这三种挖矿算法的主要过程，得出区块链安全性和资源浪费之间没有两全其美的解决方案。

关键词：区块链；共识机制；比特币；以太坊；Filecoin

中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）10-0108-03

自从2009年1月3日中本聪挖出比特币的创始区块以来，区块链成为一种新的解决去中心化节点的信息同步问题的方案，其创新性不断被人们所认知[1]。这其中，最关键的是以PoW（Proof of Work，工作量证明）共识机制为基础的公有链，这些系统普遍采用不同的挖矿算法来保障整个系统的安全稳定性。安全可信是区块链的基石，在此基础上人们才能谈论区块链的其它应用。而为了保障公有链的安全性，中本聪提出了挖矿的概念。挖矿是一种通过消耗计算机资源来提高恶意节点攻击网络成本的一种方式。挖矿的中心思想起源于Hashcash机制，该机制初次提出时主要用来阻止恶意用户向邮件服务器发送垃圾邮件[2]。所有的用户向邮件服务器发送邮件的时候都要在邮件中填充一些随机字符，然后计算邮件内容的哈希值，只有当计算结果小于设定的值的时候，该邮件才能满足邮件服务器的接受条件。……