【研报】通信行业深度报告：数字货币方兴未艾区块链应用比特币大众化之路-210531（21页）.pdf

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1、默克尔树的结构带来的优势：(1)比对极其有效率。一般一个区块有上千笔交易，如果各交易正常无异常，我们可以直接比对默克尔树根值来一次确定上千笔记录。(2)定位修改点极其方便。一旦发现树根变化了便可以对比H4 和H5 的情况定位出错的区域，如果H5 出错则对比H2 和H3，如此循环(假设区块里有数千笔)很快便可以发现修改了的地方。2.4、比特币采取的共识算法是工作证明类，计算 Nonce(挖矿)多数电子货币都是基于公有链技术，即任何节点都可以参与记账。可以想象一堆人记账，众节点很难保证一致性和正确性。由于在去中心化 P2P 网络中，参与的节点自身状态，信息量和网络情况不尽相同，为了保证大家的共识

2、，众节点需要一个规则来保证记账的正确。因此共识算法应运而生，共识算法就是一套规则，在单位时间里，共识算法选出一个节点记一部分的账，然后大家监督。比特币采用的共识算法便是POW(Proof of Work,工作证明)类共识算法：各节点参与竞争，赢家获得记账权，记完这一笔账变各节点再次参与竞争。比如说比特币一节点率先算出Nonce 值后可以将一个区块(1000 多笔交易记录)上链(记到总账上)。下一个区块又要各节点再次参与竞争谁先算出 Nonce 值。基本上难度会上下调控到差不多 10 分钟一个区块上总账的频率。而我们这个Nonce 值便是一种工作证明的数字化体现。此外，只要保证诚实节点占总算力的 50%以上，当前最长链的下一个区块也是诚实节点产生的。工作凭证并非都是算 Nonce 值，其他一些电子货币比如说质数币便是计算下一个大质数。工作凭证类算法提高了支付系统的安全性，延续了区块的生长但是带来极大的计算开销。剑桥大学最新统计，单比特币一种电子货币的工作证明竞争(挖矿)就消耗了 1213.8 亿千瓦的电，相当于 1.7%的中国用电总量，超过了希腊、丹麦、匈牙利和冰岛 4 个欧洲国家的总和。

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