目录
1.1 挖矿原理与区块的产生
1.2 挖矿难度
比特币的挖矿和节点软件是基于对等网络、数字签名来发起和验证交易的。节点向网络广播交易，这些广播出来的交易需要经过矿工的验 证，矿工们会用自己的工作证明结果来表达确认，确认后的交易会被打包到数据块中，数据块会串起来形成连续的数据块链。
每一个比特币的节点都会收集所有尚未确认的交易，并且会将其归集到一个数据块中，这个数据块将和前面一个数据块集成在一起。矿工 节点会附加一个随机调整数，并计算前一个数据块的SHA-256 Hash运算值。挖矿节点不断进行重复尝试，直到它找到的随机调整数使得产生的Hash值低于某个特定的目标为止。由于Hash运算是不可逆的，因此寻找到符合要求的随机调整数将会非常困难，因此需要一个可以预计总次数的不断试错的过程。这时，工作量证明机制就发挥作用了。当一个节点找到了符合要求的解，那么它就可以向全网广播自己的结果。其他节点就可以接收这个新解出来的数据块，并检验其是否符合规则。只要其他节点通过计算Hash值发现其确实满足要求（比特币要求的运算目标），那么该数据块就是有效的，其他的节点就会接受该数据块，并将其附加在自己已有的链条之后。当挖矿时，你会经常对区块头进行散列，你正在挖的区块也会时常进行更新，一个区块头如上文所述的表1-3所示。
表1-3中的大部分数据项对所有用户都是一致的，不过，在时间戳上可能会有些区别。如果当前区块的时间戳大于前11个区块的平均时间 戳，并且小于“网络调整时间（Network-Adjusted Time）”+2小时，则认为该时间戳是有效的。其中的“网络调整时间”是指与你相连接的所有节点的平均时间。当节点A连接到节点B时，A将从B处得到一个UTC的时间戳，A先将其转换成本地UTC并保存起来，网络调整时间等于所有节点的本地UTC时间+所有相连节点的偏移量平均值，然而，该网络时间永远不会调整到超过本地系统时间70分钟以上。
Nonce随机数通常都不会相同，但是它以严格的线性方式在增长，从0开始，每次执行散列时都会增长，当Nonce溢出时（此事经常发 生），挖矿交易的extraNonce项就会增长，其将改变Merkle树的根节点。
假定针对这些数据项，人们经常会独自产生同样序列号的Hash值，那么，最快的矿机通常会赢。然而，两人产生同样的Merkle根节点基本 上（或几乎）是不可能的，因为区块中的第一个交易是挖矿交易并且会“发送”到你独一无二的比特币地址上。而你的区块与其他人的区块是有区别的，因此，产生的Hash值肯定也会（几乎可以肯定）不同，你计算的每个Hash值和网络中的其他人一样，都有同样的获胜会。会“发送”到你独一无二的比特币地址上。而你的区块与其他人的区块是有区别的，因此，产生的Hash值肯定也会（几乎可以肯定）不同，你计算的每个Hash值和网络中的其他人一样，都有同样的获胜机会。
比特币使用SHA256（SHA256（区块头））计算Hash值，但要注意字节序。
实际的Hash值是一串256位的数值，首部有许多零。当以大头端十六进制常数方式打印或存储时，它的首部有许多零；如果它以小头端打印或存储时，零就会变换到尾部。例如，如果表示成字节串-最低（或者开头）的字节串地址显示最小位的数，那么这就是小头端表示。blockexplorer的输出把Hash值显示为大头端表示的数值，因为数字的表示通常是首部数字是最大的数字（从左向右读）。
挖矿难度是对挖矿困难程度的度量，即指计算符合给定目标的一个Hash值的困难程度。比特币网络有一个全局的区块难度，有效的区域必 须有一个Hash值，该Hash值必须小于给定的目标Hash值。矿池也会有一个自定义的共享难度，用来设定产生股份的最低难度限制。
难度每过2016块就会改变一次，计算公式为：
difficulty=difficulty_1_target/current_target其中，目标（target）是一个256位长的数值。
测量难度有许多不同的方法，通过这些方法得到的difficulty_1_target有可能也会不同。传统情况下，它表示一个Hash值，前32位为0，后续部分为1（称之为矿池难度或pdiff），比特币协议把目标Hash值表示成一个固定精度的自定义浮点类型，因而，比特币客户端用该值来估计难度（称之为bdiff）。
难度经常被存储在区块中，每个块存储一个十六制的目标Hash值的压缩表达式（称之为Bits），目标Hash值可以通过预先定义的公式计算 出来。例如：如果区块中压缩的目标Hash值为0x1b0404cb，那么十六进制的目标Hash值就为如下形式：
0x0404cb×2 8×（0x1b-3） =0x00000000000404CB000000000000000000000000000000000000000000000000 因而目标Hash值为0x1b0404cb时，难度为： 0x00000000FFFF0000000000000000000000000000000000000000000000000000/0x00000000000404CB000000000000000000000000000000000000000000000000 =16307.420938523983（bdiff） 或者： 0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF/0x00000000000404CB000000000000000000000000000000000000000000000000 =16307.669773817162（pdiff） 其中： 0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF 是挖矿机使用的最大目标Hash值。而 0x00000000FFFF0000000000000000000000000000000000000000000000000000
则是比特币网络使用的浮点编码类型，后面的位数被缩短了。
最大难度大约等于maximum_target/1（因为0会导致无穷大），这是一个非常大的数值，大约为2 224 ；当maximum_target为最小值1时，则最小难度值也为1。难度可根据以前2016个区块的产生时间而定，每过2016块就会改变一次预计每隔10分钟产生一个区块，因而产生2016个区块要花费2周时间。如果前2016个区块的产生时间多于两周，则难度会降低；否则难度就会增加
其中，难度是当前的难度，算力是指矿机的计算能力，以hashes/s为单位，时间是你找到两个区块的平均时间。
具体实现需要请留言，我会飞机票发过去， 这写感觉写的不太完整。
