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算力(又名:哈希率)是比特幣網絡處理能力的度量單位,即為計算機(CPU)計算哈希函數輸出的速度。比特幣網絡必須為了安全目的而進行密集的數學[1]和加密相關操作。
算力是衡量在一定的網絡消耗下生成新塊的單位的總計算能力。
基礎定義
算力(又名:哈希率)是比特幣網絡處理能力的度量單位,即為計算機[2](CPU)計算哈希函數輸出的速度。比特幣網絡必須為了安全目的而進行密集的數學和加密相關操作。算力是衡量在一定的網絡消耗下生成新塊的單位的總計算能力。
日前,比特幣全網算力已經全面進入P算力時代(1P=1024T,1T=1024G,1G=1024M,1M=1024k),在不斷飆升的算力環境中,P時代的到來意味着比特幣進入了一個新的軍備競賽階段。
算力是衡量在一定的網絡消耗下生成新塊的單位的總計算能力。每個硬幣的單個區塊鏈隨生成新的交易塊所需的時間而變化。
單位
1 kH/s=每秒1,000哈希
1 MH/s=每秒1,000,000次哈希。
1 GH/s=每秒1,000,000,000次哈希。
1 TH/s=每秒1,000,000,000,000次哈希。
1 PH/s=每秒1,000,000,000,000,000次哈希。
1 EH/s=每秒1,000,000,000,000,000,000次哈希。
區塊鏈相關
早期的比特幣區塊鏈採用高度依賴節點算力的工作量證明(Proof of work,PoW)機制來保證比特幣網絡分布式記賬的一致性。隨着區塊鏈技術的發展和各種競爭幣的相繼湧現,研究者提出多種不依賴算力而能夠達成共識的機制,例如點點幣首創的權益證明(Proof of stake,PoS)共識和比特股創的授權股份證明機制(Delegated proof of stake,DPOS)共識機制等。
比特幣區塊鏈系統的安全性和不可篡改性是由PoW共識機制的強大算力所保證的,任何對於區塊數據的攻擊或篡改都必須重新計算該區塊以及其後所有區塊的SHA256難題,並且計算速度必須使得偽造鏈長度超過主鏈,這種攻擊難度導致的成本將遠超其收益。據估計,截止到2016年1月,比特幣區塊鏈的算力已經達到800 000 000 Gh/s,即每秒進行8*10^18次運算,超過全球Top500超級計算機的算力總和。
安全性威脅是區塊鏈迄今為止所面臨的最重要的問題。其中,基於PoW共識過程的區塊鏈主要面臨的是51%攻擊問題,即節點通過掌握全網超過51%的算力就有能力成功篡改和偽造區塊鏈數據。以比特幣為例,據統計中國大型礦池的算力已占全網總算力的60%以上,理論上這些礦池可以通過合作實施51%攻擊,從而實現比特幣的雙重支付。雖然實際系統中為掌握全網51%算力所需的成本投入遠超成功實施攻擊後的收益,但51%攻擊的安全性威脅始終存在。基於PoS共識過程在一定程度上解決了51%攻擊問題,但同時也引入了區塊分叉時的N S(Nothing at stake)攻擊問題。研究者已經提出通過構造同時依賴高算力和高內存的PoW共識算法來部分解決51%攻擊問題,更為安全和有效的共識機制尚有待於更加深入的研究和設計。
參考文獻
- ↑ 數學「五大核心思維能力」—最霸道的內功,搜狐,2017-07-09
- ↑ 計算機輔助技術CAD,道客巴巴,2016-04-07
