1 挖矿的特点
- 无记忆性：每一次挖矿的时间都是独立的，就是说在挖矿的过程中突然监听到新的区块已经成功发布了。
- 安全性：密码学的签名保证了安全，地址不是直接是公钥，是公钥的hash值。
- 匿名性：账户其实就是公私钥对，只要不花钱基本上就没有途径猜出是谁。
2 挖矿的工具
- 挖矿的工具演变过程：CPU→GPU→ASIC芯片
- 挖矿工具的趋势：专业化，效益最大化，只能用于某一种货币，同时伴随着矿机的时效性短。
2019年11月19日更新：
在不断的学习后我思考一个问题，一直往避免算力中心化，例如以太坊是memory hard的目的是达到ASIC resistance的状态，那么就说想让普通电脑都有机会挖矿，就是说挖矿整体成本降低了，但是另一方来讲是不是发动攻击的成本也降低了呢？我直接可以用服务器挖矿，我也不用直接买矿机挖矿了，这样会不会变得更不安全？
3 矿池
3.1 矿池的定义
一个全结点驱动很多其他矿机，一个矿主（pool manager）监听网上交易，负责打包出区块，然后作为任务分配者，把计算nonce值的任务分配给矿工（miner）同时监听有没有新结点抢先发布区块。miner计算nonce，miner根据和矿主的通信协议进行通信，当挖出矿后共享区块奖励。矿主可以从中抽取管理费和交易费达到矿池的正常运营。
3.2 矿池的优点
因为单个矿工的算力不强，通过合作，解决收入不稳定的难题，有了收益一起分配。
3.3 收益分配的难题
因为每一个人都可以有挖矿的分配，既然做多做少都会有费用，在某种程度上会限制了矿工的积极性，矿工可以偷懒，不去挖矿只是收取区块奖励。所以就要有一个工作量的证明，矿主就会降低挖矿的难度，增大阈值target，每当一个矿工达到该阈值范围内就可以提交给矿主作为信用凭证，降低挖矿难度挖到一个结果称为share，最接近的值的区块作为工作量凭证，但是share没有真正的用途，仅仅是记录每个矿工有多少个share对最后的奖金进行按劳分配，share值也不可能发不到区块里面，因为它并不是合法的。
3.4 矿主和矿工的矛盾
3.4.1 矿工知道矿主的目的？
矿工并不知道矿主在干什么，矿工只是负责计算hash值，所以矿主是有可能集中算力对链进行51%attack，当某一个矿池有超过半数的算力时或者说接近半数算力的话，基本上就可以满足51%attack，基本上矿工都是吃瓜群众，他不知道自己在干什么。
矿池既然有如此大的算力，那么除了51%attack还可以进行fork attack强行创造分支并且让其他交易回滚，还有可能是boycott attack，和分支不一样，他并不会等待最长链，它是尽快生成一个新的区块和另外的合法区块进行竞争，争取尽早上链，那么其他的善意结点还是会帮这一笔交易上交到合法的链上，但是攻击者会每一次都阻止这一笔合法交易上链。
3.4.2 矿工可以私自发布区块？
假如我是一个矿工，我已经找到一个合适的阈值，然后我可以私自发布区块，不提交给矿主，挖到矿我自己收，平时还可以舔到别人的区块奖励这样合法吗？不可能，矿主组装区块，收款地址是矿主的，矿工不能拿到区块奖励，取不出来钱，假如要改coinbase域中的数据改变，就算是矿工自己组装区块，因为coinbase域发生了变化，矿主是不会认的。但是可以捣乱，挖到区块丢弃不给矿主，当然自己也会丢失区块奖励，所以矿工和矿主是利益共同体的关系。
3.4.3 矿池的缺点
- 矿工和矿主之间的关系是透明的，矿工不知道矿主的目的。
- 当矿池的算力接近半数的时候就有可能发动攻击，打击矿工的积极性。
4 挖矿难度
区块产出的时间都会稳定在10min左右，这相对与中心化的电商交易，简直是相差太大了。但是为了抵御fork attack，就只能在把挖矿时间边长。举一个例子，假如我是1s出一个区块，假如恶意矿工就可以在链上制造分叉并且可以延伸分叉链，使其成为最长的合法链，轻结点只能校验和自己相关的交易，并不能校验全部交易的合法性，《轻结点和全结点的区别》。会造成交易的不断回滚，善意结点会不断的分散算力。
挖矿的难度调整的公式：
next_ difficulty= previous_ difficulty*(2 weeks) / (time to mine last 2016 blocks )
每到2016个区块添加到链上大约每两周会进行一次调解挖矿的复杂度。假如此时挖出的区块时间很大
(2 weeks) / (time to mine last 2016 blocks )>0，挖矿的复杂度会降低，相对的假如(2 weeks) / (time to mine last 2016 blocks )>0那么复杂度会增大，所以挖矿的复杂度是动态变化的。挖矿难度和阈值target是成反比的，target越小难度越高，target的公式正好和difficulty的公式是相反的。
next_target=last_target * (actual_time/apected_time)