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3 虚拟数字货币什么是代币（第2页）

SHA是安全哈希算法（SecureHashAlgorithm）的英文缩写，SHA是美国国家安全局（NSA）设计、美国国家标准与技术研究院（NIST）发布的一系列密码哈希函数。哈希算法将任意长度的一串数据转化为一个长度较短、位数固定的输出值，即哈希值（Hash），简单地理解，就是通过这样的哈希算法，“明文”就变成了一个“代码”。

SHA－256是SHA算法中的一种，它把一串数据转化成0–226位之间的一个哈希值。它具有如下特点：

第一，每个哈希值都是唯一的。

第二，SHA－256生成的哈希值具有不可逆性，也就是不能从哈希值直接解码出之前的原始数据。

第三，SHA－256哈希算法能够保证相同的数据产生相同的哈希值，不同的数据产生不同的哈希值，哪怕只是一个标点符号的不同，哈希值也是不同的。

所以，一串数据的哈希值就可以用于检验数据的完整性。只要数据被改动了，哪怕是一点点蛛丝马迹，经过SHA－256哈希算法都能够辨识出来。

SHA－256哈希算法一般被用于快速查找和加密。这样一种机制保证了区块链的完整性和不可篡改性，任何企图篡改区块链的行为，都会立即暴露，因为新的哈希值与旧的哈希值是不匹配的。

那么，什么是非对称加密算法呢？

简单来说，就是在“加密”和“解密”的过程中，分别使用一个“密钥对”

中的两个密钥，如果两个密钥满足以下两个条件：对信息用其中一个密钥加密后，只有用另一个密钥才能解开；并且其中一个密钥公开后，根据公开的密钥别人也无法算出另一个，那么我们就称这个“密钥对”为非对称密钥对，公开的密钥称为公钥，不公开的密钥称为私钥。

公钥是全网公开可见的，所有人都可以用自己的公钥来加密一段信息，生成一个哈希值，保证信息的真实性、完整性；私钥是只有信息拥有者才知道的，被公钥加密过的信息只有拥有相应私钥的人才能够解密，以保证信息的安全性。

那么，你知道区块是怎样有序链接起来的吗？下面让我们一起来了解下。

区块链是按照时间顺序首尾连在一起的，简单来说，交易数据经过加密后形成区块的哈希值，这个哈希值将成为下一个区块的重要标记，表明“我是你的父亲”。

这个哈希值会向全网广播出去。每个区块也会被标记一个时间，称为“时间戳”。

时间戳表示这些交易数据是这个时间点写入的，证明了这些交易数据的存在，也表明了“我出生的时间”。

每个新生区块的区块头都包含了前一个区块的哈希值，这就使得从创世块（第一个区块）到当前区块连接在一起，形成了一条长链。

时间戳技术让区块链记录了被记录对象的完整历史。从第一个区块开始，到最新产生的区块，区块链上存储了全部历史数据，而且区块链还在不断繁殖着。

那么，区块链是靠什么达成共识的呢？共识机制就是对区块链的记账权进行集体验证的机制。

（5）PoW，即工作量证明

工作量证明机制，就是所谓的挖矿机制，谁算力强，谁就拥有优先记账权；股权证明机制是通过持币数量和持币时间来形成股权，谁持有的股权多，谁挖矿的难度就小，谁就更优先获得记账权。

迄今为止，人类社会最接近“去中心化”的就是市场经济，完全靠“背后看不见的手”在调节，这个“背后看不见的手”其实就是供求关系，也就是竞争。

区块链的算力竞争有点类似于市场经济，靠和个人私利密切相关的机制去调节。也就是说，区块链系统中的每一台计算机都参与记账，但如果有节点出于私利篡改了数据，造成不同节点的账目不一致该怎么办呢？又该以哪个节点记的账为准呢？

区块链是通过算力竞争来达成共识的。

所谓的算力竞争，就是以每个节点的计算能力（算力）来竞争记账的一种机制。

在区块链系统中，大约每10分钟进行一轮算力竞争，竞争的胜利者获得一次记账的权利，即在区块链这个总账本中加入一个新区块的权利。如此周而复始，不断增加新的区块。也就是说，只有竞争的胜利者才能真正参与一轮记账并向其他节点同步更新账目信息。

工作量证明是算力竞争的延续，在算力竞争中，如何判定某个节点在一轮记账中获胜呢？其依据就是工作量证明。

我们一直在说工作量证明，那么到底什么是工作量证明呢？

工作量证明（ProofofWork，简称为PoW），简单理解就是一份证明，用来确认你做过一定量的工作。比如说，大学四年学习，你拿到了毕业证书，证明你确实认认真真学习了四年，这就是一个工作量证明。

其实，工作量证明的原理，跟这个有点相似。

工作量证明系统（或者说协议、函数），是一种应对拒绝服务攻击和其他服务滥用的对策。它要求发起者进行一定量的运算，也就意味着需要消耗计算机一定的时间。

工作量证明系统的主要特征是客户端需要做一定难度的工作得出一个结果，验证方却很容易通过结果来检查客户端是不是做了相应的工作，有没有参与的动力。

同时，还存在下列问题：节点处理事务的能力不同，网络节点数据的吞吐量有差异；节点间通信的信道可能不安全；可能会有作恶节点出现。

那么，如何解决这些问题呢？

在中本聪的设计里，每轮竞争胜出并完成记账的节点将获得系统给予的一定数量的区块链数字货币奖励，这个奖励的过程也是区块链数字货币的发行过程。

准确点讲，系统发放的奖励包含两部分：一部分是区块所包含交易的手续费，这部分不属于区块链数字货币的发行过程；另一部分是新币奖励，每四年减半，这是区块链数字货币的发行过程。目前所获得的奖励以新币奖励为主。

在这个系统中，为了获得系统发放的区块链数字货币，节点不停地进行计算和竞争，同时不断地有新区块产生。这个过程很像现实生活中挖矿的过程，因此获得区块链数字货币的过程被人们形象地称为“挖矿”。

我们可以看出，在这个系统中，每个节点只需要根据自身利益行事，出于“私利”的目的进行竞争，为了在工作量证明中获胜以得到区块链数字货币，不得不保持诚实。

这就是区块链数字货币的共识机制，区块链数字货币借助区块链打造了一个正向的循环系统。在中本聪的设计中采取的是最长链共识。