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什么是工作量证明？

工作量证明是最早也是最广泛使用的共识算法，它由比特币的创始人中本聪提出，并应用于比特币网络和其他许多加密货币网络中。工作量证明的原理是让网络中的参与者（也叫矿工）通过使用计算能力来竞争生成新的区块，并获得相应的奖励。这样可以防止恶意攻击者篡改或伪造区块链上的数据，因为他们需要付出巨大的成本才能够做到。

工作量证明的优点有：

• 安全性高：工作量证明可以抵抗51%攻击，即当一个攻击者拥有超过全网一半以上的计算能力时，才能够控制区块链并进行双花等恶意行为。但这样的攻击成本非常高昂，且很难实现。
• 公平性强：工作量证明可以保证每个矿工都有平等的机会获得区块奖励，只要他们投入足够的计算能力。这样可以激励更多的矿工参与到网络中，增加网络的去中心化程度。

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比特币区块链中使用的加密算法是SHA256，SHA256是SHA2系列算法细分出的一种算法，其中SHA是Secure Hash Algorithm的缩写，名称中的256值代表最终的哈希值摘要，哈希值通常用一个长度为64的十六进制字符串来表示，相当于是个长度为32个字节的数组，其中1个字节等于8位，也就是说无论明文大小如何，哈希值始终为256位。

比特币的挖矿过程，就是找到输入值的过程，这个输入值是通过SHA256算法产生了一串开头带有70个零的输出值，但是没有已知的公式，每个人能做的只有蛮力计算，一个一个数去试，知道找到正确的输入值，因此SHA256在比特币协议中发挥着关键作用，如果投资者可以逆推这个算法，那么就可以比其他人挖矿挖的更快，赚更多钱。

比特币本身是个公开的账本，每一个区块就是一页账，从第一页开始，每一页上都有一个这样的哈希值，但在数字货币市场中，投资者不可能找到一个完全相同的哈希值，不过比特币挖矿只需要找到一个接近的哈希值就好，不需要完全匹配，挖矿难度也可以跳转，大约会保证每十分钟就有矿工找到匹配的输入值，然后转6.25个比特币的出块奖励。

加密算法SHA256的应用有哪些？

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预言机的概念

预言机的概念源于古希腊神话中的预言者，他们可以向人类传达神灵的意志和信息。在区块链领域，预言机类似于一个中介，它可以向智能合约传达外部世界的信息，或者向外部世界传达智能合约的结果。预言机是一种扩展区块链功能和应用范围的技术，它可以使区块链与现实世界发生互动。

区块链本身是一种封闭的、确定性的、不可篡改的分布式账本，它只能处理和存储在其内部发生的交易和事件。然而，许多智能合约的执行需要依赖于区块链之外发生的数据和事件，例如股票价格，天气情况，体育比赛结果等。这些数据和事件被称为“链外”（off-chain）数据和事件，而区块链上已经存在的数据和事件被称为“链上”（on-chain）数据和事件。由于区块链无法直接访问链外数据和事件，因此需要预言机作为一个桥梁，将链外数据和事件安全可靠地传输到区块链上，或者将链上数据和事件安全可靠地传输到区块链之外。

预言机的类型

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双花攻击的原理

双花攻击的原理是利用区块链网络中的延迟和分叉现象，发送两笔或多笔相互冲突的交易，使得其中一笔交易被确认，而另一笔交易被回滚或忽略。例如，用户A有10个比特币，他先向用户B发送了10个比特币，然后在交易被确认之前，他又向自己的另一个地址发送了10个比特币。如果用户A能够控制足够多的算力或者幸运地挖出新的区块，他就有可能使得第二笔交易被接受，而第一笔交易被废弃。这样，用户A就实现了双花攻击，既得到了用户B的商品或服务，又保留了自己的10个比特币。

双花攻击的类型

根据发生的时间和方式，双花攻击可以分为以下几种类型：

• 零确认双花攻击：这种攻击是指在一笔交易被打包进区块之前，发送另一笔使用相同输入的交易，试图让后者被优先确认。这种攻击通常依赖于网络传播速度的差异或者手续费的竞争。例如，用户A向用户B发送了10个比特币，但是在交易广播到全网之前，他又向自己发送了10个比特币，并且提高了手续费。如果后者被某个矿工先收到并打包进区块，那么前者就会失效。这种攻击对于接受零确认交易的商家或交易所是一个威胁。
• 51%算力攻击：这种攻击是指拥有超过全网一半算力的恶意节点，可以在私下构造一个比主链更长的分支链，并在适当的时机发布出来，使得主链上的交易被回滚。这种攻击可以实现多次双花，并且可以针对已经确认过多次的交易。例如，用户A向交易所充值了10个比特币，并且等待了6个确认后开始交易。但是，在他充值的同时，一个拥有51%算力的恶意节点在私下创建了一个不包含他充值交易的分支链，并且不断延长它。当分支链超过主链时，恶意节点将其发布出来，使得主链变成孤块。这样，用户A之前的充值和交易都会被回滚，而他仍然拥有自己的10个比特币。
• 自私挖矿攻击：这种攻击是指一个拥有较大算力的节点，在挖出新区块后不立即广播，而是继续在其基础上挖矿，试图形成一个比主链更长的分支链。这种攻击的目的是为了获得更多的区块奖励，而不是为了双花。但是，如果分支链上包含了恶意节点自己的交易，而主链上包含了与之冲突的交易，那么当分支链取代主链时，就会造成双花的效果。例如，用户A向用户B发送了10个比特币，这笔交易被打包进了主链的区块X。但是，一个拥有较大算力的恶意节点在区块X之前就挖出了一个不包含这笔交易的区块Y，并且继续在区块Y上挖矿。如果恶意节点能够在主链上出现区块X+1之前，挖出区块Y+1和Y+2，那么他就可以将分支链发布出来，使得主链上的区块X和X+1成为孤块。这样，用户A之前的交易就会被回滚，而恶意节点可以再次使用自己的10个比特币。

双花攻击的案例

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