全网算力的上升对比特币是极其有利的，这是毫无疑问的。但目前大矿池与矿业巨头使得算力高度集中化，这与中本聪所设想的一CPU一票（one-CPU-one-vote）的分散局面背道而驰，或许是他未曾预料的。挖矿是一项专业劳动，最后必然会交给最专业的人或团队，因为这样才能实现资源配置最优，效率最高。普通投资人通过购买算力巨头的股票：1. 完成投资；2. 分享算力红利。看似中心化的背后其实依然是分散的：矿业公司的背后是无数分散的投资人矿池背后是无数分散的个体算力既得利益使得算力巨头倾向于维护系统而不是破坏，因其收益均建立在比特币系统之上，既得利益者断然不会搬石头砸自己脚。甚至很多巨头在达到一定算力占比后会主动控制算力增长，使得低于某阈值内。

攻击者算出block后，block&Txs必须能够通过验证，否则其他节点都会拒掉，攻击便无意义。攻击者无法做出下列行为：偷盗他人的币。消费某个地址的币时，需要对应的ECDSA私钥签名，而私钥是无法破解的。凭空制造比特币。每个block奖励的币值是统一的规则，篡改奖励币值会导致其他节点会拒绝该block。唯一的益处是可以选择性的收录进入block的交易，对自己的币进行多重消费(Double Spending)。过程是这样的：假设现在block高度为100，攻击者给商户发了一个交易10BTC，记作交易A，通常这笔交易会被收录进高度101的block中，当商户在101块中看到这笔交易后，就把货物给了攻击者。此时，攻击者便开始构造另一个高度为101的block，但用交易B替换了交易A，交易B中的输入是同一笔，使得发给商户的那笔钱发给他自己。同时，攻击者需要努力计算block，使得他的分支能够赶上主分支，并合并(Merge)被大家接受，一旦接受，便成功地完成了一次Double Spending。攻击难度呈指数上升，所以成功的Double Spending通常是一个极小概率事件。

算力攻击是一个概率问题，这里作简单叙述：p = 诚实节点挖出block概率q = 攻击者挖出block概率，q = 1 – pqz = 攻击者从z个block追上的概率我们假设p>q，否则攻击者掌握了一半以上的算力，那么概率上永远是赢的。该事件（攻击者胜出）的概率是固定，且N次事件之间是相互独立的，那么这一系列随机过程符合泊松分布(Poisson Distribution)。Z个块时，攻击者胜出的期望为lambda：攻击者在攻击时已经偷偷的计算了k个块，那么这k个块概率符合泊松分布(下图左侧部分)，若k<=z，那么追赶上后续z-k个块的概率为(q/p)z-k，即：展开为如下形式：由于block的链式形式，随着块数的上升，攻击者赢得的概率呈指数下降。这是很多应用等待六个甚至六个以上确认的原因，一旦超过N个确认，攻击者得逞的可能微乎其微，概率值快速趋近零。当攻击者的算力超过50%时，便可以控制Block Chain，俗称51%攻击。

Block hash的计算是随机概率事件，当有节点广播出难度更高的block后，大家便跑到那个分支。在比特币系统运行过程中，算力经常在分支间跳来跳去，此现象称为Hash Dance。一般情况下，分支的高度为1~2，没有大的故障很难出现高于2的分支。Hash Dance起名源于Google Dance.

我们假设所有的节点：都是理性的，追求收益最大化都是不诚实的，且不惜任何手段获取利益所有节点均独自挖矿不理会其他节点，并将所得收益放入自己口袋，现象就是一个节点挖一个分支。由于机器的配置总是有差别的，那么算力最强的节点挖得的分支必然是最长的，如果一个节点的分支不是最长的，意味其收益存在不被认可的风险（即零收益）。为了降低、逃避此风险，一些节点肯定会联合起来一起挖某个分支，试图成为最长的分支或保持最长分支优势。一旦出现有少量的节点联合，那么其他节点必然会效仿，否则他们收益为零的风险会更大。于是，分支迅速合并汇集，所有节点都会选择算力更强的分支，只有这样才能保持收益风险最小。最终，只会存在一个这样的分支，就是主干分支(Best/Main Chain)。对于不诚实节点来说，结局是无奈的：能且只能加入主干挖矿。不加入即意味被抛弃，零收益；加入就是老实干活，按占比分成。

从block hash算法我们知道，合理的block并不是唯一的，同一高度存在多个block的可能性。那么，当同一个高度出现多个时，主链即出现分叉(Fork)。遇到分叉时，网络会根据下列原则选举出Best Chain：不同高度的分支，总是接受最高（即最长）的那条分支相同高度的，接受难度最大的高度相同且难度一致的，接受时间最早的若所有均相同，则按照从网络接受的顺序等待Block Chain高度增一，则重新选择Best Chain按照这个规则运作的节点，称为诚实节点(Honest Nodes)。节点可以诚实也可以不诚实。

下面是一个简单的步骤描述，实际矿池运作会有区别，复杂一些：节点监听全网交易，通过验证的交易进入节点的内存池(Tx Mem Pool)，并更新交易数据的Merkle Hash值更新时间戳尝试不同的随机数(Nonce)，进行hash计算重复该过程至找到合理的hash打包block：先装入block meta信息，然后是交易数据对外部广播出新block其他节点验证通过后，链接至Block Chain，主链高度加一，然后切换至新block后面挖矿                                                                                                                                                                                  由于hashPrevBlock字段的存在，使得大家总是在最新的block后面开挖

Block头部信息的构成：字段名含义大小(字节)Version版本号4hashPrevBlock上一个block hash值32hashMerkleRoot上一个block产生之后至新block生成此时间内，交易数据打包形成的Hash32TimeUnix时间戳4Bits目标值，即难度4Nonce随机数4nHeight+1) % nInterval != 0) {// 未达到周期个数，无需调节return pindexLast->nBits;}// Go back by what we want to be 14 days worth of blocksconst CBlockIndex* pindexFirst = pindexLast;for (int i = 0; pindexFirst && i < nInterval-1; i++) pindexFirst = pindexFirst->pprev;// 计算本次2016个块的实际产生时间// Limit adjustment stepint64 nActualTimespan = pindex...

挖矿即不断接入新的Block延续Block Chain的过程。挖矿为整个系统的运转提供原动力，是比特币的发动机，没有挖矿就没有比特币。挖矿有三个重要功能：发行新的货币（总量达到之前）维系货币的支付功能通过算力保障系统安全金矿消耗资源将黄金注入流通经济，比特币通过“挖矿”完成相同的事情，只不过消耗的是CPU时间与电力。当然，比特币的挖矿意义远大于此。

工作证明(Proof Of Work，简称POW)，顾名思义，即工作量的证明。通常来说只能从结果证明，因为监测工作过程通常是繁琐与低效的。比特币在Block的生成过程中使用了POW机制，一个符合要求的Block Hash由N个前导零构成，零的个数取决于网络的难度值。要得到合理的Block Hash需要经过大量尝试计算，计算时间取决于机器的哈希运算速度。当某个节点提供出一个合理的Block Hash值，说明该节点确实经过了大量的尝试计算，当然，并不能得出计算次数的绝对值，因为寻找合理hash是一个概率事件。当节点拥有占全网n%的算力时，该节点即有n/100的概率找到Block Hash。工作证明机制看似很神秘，其实在社会中的应用非常广泛。例如，毕业证、学位证等证书，就是工作证明，拥有证书即表明你在过去投入了学习与工作。生活大部分事情都是通过结果来判断的。