本系列内容包含：基本概念及原理、密码学、共识算法、钱包及节点原理、挖矿原理及实现。
挖矿
以比特币网络为例，比特币挖矿主要使用到的算法是SHA-256，其具体流程参见下图。
我们从上往下进行分析：
第一层是：nVersion；
第二层是：hashPrebBlock；
第三层是：hashMerkleRoot，
第四层是：nTime；
第五层是：nBits；
第六层是：nNonce；
第七层是：Hash。
OpenC ampus将推出Golden Backpacks和Silver Notebooks系列NFT免费铸造:5月29日消息，据官方推特，Web3教育协议Open Campus即将在BNB Chain上推出用于校园的GenesisNFT免费铸造，分别为Golden Backpacks（金色背包）和SilverNotebooks两类，总发行量分别为1333个和5333个，无人认领和未分配的NFT将保留在金库中，用于未来的合作伙伴关系/赠品。铸造将在其官网站上进行，之后将公布更多详情。铸造名单将在6月3日之后冻结，可在官网查看是否符合铸造资格。[2023/5/29 9:48:22]
里面的n代表连续0的个数，该值要小于当前区块难度目标值m，挖到块的条件是前n个比特位全部为0，n越大，难度越大。假设最低难度对应最大目标值为M，则区块难度为：M/m
去中心化教育协议Open Campus将在The Sandbox中建立教育主题区域:4月20日消息，The Sandbox 宣布与面向教育工作者、内容创作者、家长和学生的社区主导协议 Open Campus 达成合作，将在 Web3 中提供沉浸式教育。为此，Open Campus 将收购 The Sandbox 中的 LAND，以建立一个新的教育主题区域，用户可在完成课程的同时解锁游戏任务。[2023/4/20 14:16:39]
看过前面课程的朋友应该会有印象，这些全部是区块头中的数据字段。
再来看左边，我们分析一下为什么其中有些是固定而有些是可变的。
1.版本号和前一个区块哈希是固定的，以比特币为例，假设当前比特币区块高度为N，如果某人想挖接下来N+1区块的话，那么这个时候版本号必须是固定的，前一个区块的哈希必须也是固定的。因为在不存在分叉的情况下，当前区块包含上一个区块的哈希值；
Amplify推出抗通胀比特币ETF「Inflation Fighter ETF (IWIN)」:2月15日消息，尽管近期市场低迷，但 Amplify ETF 的负责人仍看好比特币作为对冲通胀的工具，并计划在该公司最新的交易平台交易基金中增加对数字资产的敞口。该投资机构本月早些时候已经推出了新基金 Inflation Fighter ETF (IWIN)，旨在确定能够抵御通货膨胀的股票和商品，比如农业、能源、贵金属和比特币。IWIN 的比特币敞口上限为净资产的 20%，包括芝加哥商品交易所 (CME) 的比特币期货产品和灰度比特币信托 (GBTC)，但该基金不会直接持有比特币，不过 Christian Magoon 透露，该基金对 GBTC 和 CME 比特币期货的分配可能会随着时间的推移逐渐增加。[2022/2/15 9:52:07]
也就是N-1区块的哈希值加上N区块数据算出N区块哈希值，然后將N区块哈希值当成N+1区块的的前一区块哈希值。这里有点绕，希望大家多理解一下；
动态 | 人民日报：推进金融体系与区块链等新兴科技深度融合:人民日报在12月9日整版刊发了《破解民营企业融资难融资贵问题》一文，其中提到，推进金融体系与大数据、机器学习、区块链等新兴科技深度融合，探索利用大数据等新兴技术手段完善征信机制，降低银企间建立信任的成本，进而降低民营企业融资成本。[2018/12/9]
2.交易Merkle根是可变的，为什么说可变呢？因为在挖矿的时候，肯定会准备一个打包区块，打包区块形成的时候，矿工会根据自己的需求或根据利益算法，将交易打包进去，最后整理成一个Merkle根；
3.时间戳是可变的，挖矿有个时间范围，在这个时间范围内挖出的矿都为有效，所以在有效时间内的时间是可以任意调节的；
4.难度值在一定周期内是固定的，会随着周期的改变而变化；
5.Nonce是可变的，这里就不展开讲了，忘记的朋友可以翻阅前面的讲解。
在挖矿的时候，到Nonce的时候，由于时间戳和Merkle根都已经经过计算固定了，这时只需要改变Nonce就可以了。此时可以把这7个数据看成一个整体，前面6个数据是X，把X放在哈希函数里面，会出来一个值，比如说Y值。
由于比特币网络里使用的哈希算法是SHA-256，当Y值出来之后，就会得到一个256个由0和1组成的字符串。这个字符串出来之后，它会和X里面的难度值比较大小。
每计算一次，也就是通过了一个Nonce，就会产生一个Y值，Y值会和难度值比较大小，如果Y值小于难度值，此时就找到了一个有效的Nonce，矿也就挖出来了。
生成地址
地址的生成中也用到了哈希算法。从下图可以看到从公钥到比特币地址生成的流程。
第一层：生成公钥；
第二层：两层哈希算法，SHA-265和RIPMD-160；
第三层：然后双层哈希计算，会产生公钥哈希；
第四层：Base58Check编码；
第五层：经过编码，得到一个编码串，这个编码串就是公钥哈希即比特币地址。
形成Merkletree和交易Hash
在默克树树结构和形成交易哈希里面也使用到了哈希算法。
上图的默克树中，最底层有4个叶子节点，最左边HA下面有个Hash，意思是：Tx表示交易，A表示交易编号。
假设现在使用的哈希算法是SHA-256，那么交易产生时，会对HA、HB分别进行哈希计算，会分别得到2个由256个0和1组成的字符串。同理，HC、HD也会得到相应的字符串，这样四个交易会形成总的默克尔根。
区块链
大家都知道在区块链中，每个区块都是一环套一环衔接上去的，就像一个链条一样。我们通过下面的图片，具体分析一下。
从图中可以看出链的顺序是从下往上增长的，最下面块的高度是277314，这个区块里面包含上一个区块的哈希值：0000…0bdf，这里的0000…0bdf是上一个区块区块头的哈希值。
同理，277315区块里面包含的上一区块头哈希值：0000…2249，也是区块277314的区块头哈希值，即：0000…2249。同理277316区块也是这样的情况，这也是我们第一节希望大家多理解的问题。
这样的情况就保证了任何人可以从某一个区块中，找到这个区块里面包含的上一区块的哈希值，也就是其父区块。
现在我们讨论的问题都是针对于区块链没有分叉的一个情况，到后面我们详细分析区块链分叉之后情况又是怎样的。
通过这三个区块我们能发现，从某种程度上来说区块链就是一个哈希链。最新产生的区块通过哈希值指向上一个区块，上一个区块在指向上上一个区块……一直指向创世区块。通过这个关系，这些区块形成了链条，也就是我们常说的区块链。
这是哈希算法在区块链中常用到的具体应用，大家可以预先想一下，为什么区块链中会使用哈希算法，而不是其他算法呢？后面的课程我们会给大家进行解答。
下节预告：什么是哈希
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