比特币源码解读十五(挖矿)

代码看到这里，发现比特币源码中就集成了挖矿的功能,由于水平有限，我们先尝试着分析下里面的代码：

调用挖矿函数 启动挖矿

启动挖矿的函数是GenerateBitcoins(),通过分析参数我们可以知道gen是启动挖矿的命令参数，genproclimit表⽰示挖矿CPU个数，这个参数是可选的，默认是-1表示无限制，所有的CPU都运⾏行挖矿。为0时停⽌止挖矿。

所以决定是否挖矿的命令参数是两个：gen和genproclimit。我们现在就进入BitcoinMiner()挖矿函数一探究竟，BitcoinMiner需要的参数就是我们的当前钱包。由于函数复杂，我们也分几部分来分析。

一：初始化

开始挖矿的设置

1。这部分首先调用SetThreadPriority进行了线程优先级设置

线程优先级在unit.h中

可见挖矿的优先级是设置了最低的优先级，数值越大，优先级越低。

2。调用RenamThread()给当前线程重新命名为"bitcoin-miner"

3。给每个线程定义了个基于钱包（pwallet）的key和对nExtraNonce初始化为0。

我们这里也简单说下Nonce这个变量，我在网上找到相关的解释为：Nonce，Number used once或Numberonce的缩写，在密码学中Nonce是一个只被使用一次的任意或非重复的随机数值，在加密技术中的初始向量和加密散列函数都发挥着重要作用，在各类验证协议的通信应用中确保验证信息不被重复使用以对抗重放攻击(ReplayAttack)。

在这里是一个计数器，每挖到一个区块此值就会加1，这样实现的目的和上面的解释是一样的。

初始化完成后，就开始循环挖矿，在源码中可以看到这部分代码是在一个while(true)的循环中。

二。新建区块

新建区块

新建区块的函数是CreateNewBlockWithKey()我们看下这个函数体的实现:

计算公钥脚本

OP_CHECKSIG是一个脚本操作码(script opcode)，用来验证一个交易(tx)输入中的签名的正确性。我们这里普及下这个知识（参考：http://www.jianshu.com/p/bf38c8a7ce4d）

在比特币系统的交易（也叫转账记录）中为了进行交易权限校验，即验证某人是否有权利动用发送给他的比特币，使用了脚本系统来进行权限验证。常用的权限验证方式例如利用公钥和签名进行，又或者例如多人投票机制等。该脚本系统是一种简单的、基于堆栈的、从左到右处理的、非图灵完整的脚本系统，它比起以太坊、EOS等下一代区块链技术中使用的智能合约是要简单太多了，所以功能也比较有限。脚本系统中常用的指令包括：1．堆栈处理指令：OP_DUP（进行复制操作）、OP_DROP(删除栈顶元素)、OP_SWAP(栈顶的两个元素进行交换)2．脚本流程控制指令：OP_RETURN（标记交易无效）\OP_VERIFY（如果栈顶元素为false，标识交易无效。如果为true，则交易有效）3．加密签名指令：OP_HASH256（进行hash散列计算）、OP_CHECKSIGVERIFY（进行签名验证）、、等；4．逻辑操作指令：OP_EQUAL(判断是否相等)、OP_EQUALVERIFY（判断是否相等后进行脚本流程控制判断，如果栈顶元素为false就标识交易无效）5．算术操作指令：OP_ADD(加)\OP_SUB(减)\OP_MAX(取最大值)\OP_MIN(取最小值)等。

下面我们再进入CreateNewBlock()函数看下具体的过程：

1.新建一个区块

新建区块和创币交易

2.创建孤立交易并计算优先级和交易费

计算优先级和交易费

这里的交易费是按每千字节计算的。公式为：

dFeePerKb =  double(nTotalIn-tx.GetValueOut()) / (double(nTxSize)/1000.0);

（所有交易输入 - 所有交易输出 ）／ （交易字节大小）/ 1000

我们看下优先级的计算方式：

优先级计算公式

可以看到这些先计算了所有交易输入的大小，然后由传过来的优先级／交易字节大小。而传过来的优先级(dPriorityInputs)在源码中是nValueIn * nConf 表示是交易的输入 * 交易的年龄。

所以优先级的计算公式为：

sum(valuein * age) / nTxSize

这部分内容在《精通比特币》 - 第8章 挖矿与共识中有介绍。大家可以去看下，先了解下概念再来看源码。这样理解会深刻点。我也需要看补充下。

我们这篇也就先写到这里，我们基本了解了挖矿中区块的创建和交易的整合。我们在下篇中还会详细介绍。

作者：区块链研习社比特币源码研读班，black