什么是算力? 为什么在区块链里算力(哈希率)很重要?

哈希率（hashrate）就是日常所说的算力，表示工作量证明（PoW）区块链上用于挖矿与处理交易的整体运算能力，如比特币和以太坊在转向PoS之前的版本。

算力越高，区块链网络需要的挖矿难度也会越高，同时能呈现出网络的安全强度。

哈希是长度固定的字母与数字组合，可用来表示任意形式的数据。加密系统会使用不同的散列算法生成哈希值，各类算法就像不同规则的随机字串生成器，每一种都能产出独立且不可预测的结果。

在新区块写入区块链前，矿工必须竞争找到一个特定数值。实际做法是不断调整一个名为“nonce”的参数，让生成的哈希值落在目标范围（小于或等于系统设定的目标值）。

每次改变nonce，都会产生全新的哈希值，过程就像不断抽新的彩票号码，直到有人“抽中”目标。

由于每个哈希都是随机的，矿工通常需要进行无数次尝试。当某个矿工成功找到符合要求的哈希后，就能获得将新区块写入区块链的权利，进而领取区块奖励以及区块中的交易手续费。

新区块被写入后，该区块中的所有交易就会被视为已确认。之后每加入一个更晚的区块，都会让早期区块的交易获得额外确认，使其被修改的难度不断提升。

区块奖励与减半机制

PoW区块链会在矿工挖出区块时发放固定数量的代币，称为区块奖励。

部分加密货币采用减半制度，让区块奖励随着时间降低，整个供应量逐步趋近上限。

举个例子

1、比特币（BTC）

每210,000个区块奖励减半，大概四年一次。

2021年时每个区块的奖励为6.25 BTC，2024年将下降至3.125 BTC。

2、Dash

每210,240个区块减少7.14%的奖励。

3、Litecoin（LTC）

每840,000个区块进行一次减半。

哈希率的计量方式

哈希率指每秒可完成的哈希数量，常见单位如下。

1、KH/s（kilo）：每秒数千次哈希，速度极慢

2、MH/s（mega）：每秒数百万次，一般的CPU或单张GPU

3、GH/s（giga）：每秒数十亿次，中小型矿池或GPU群组

4、TH/s（tera）：每秒数万亿次，单台ASIC或大型矿池

5、PH/s（peta）：每秒千万亿次，属于大型矿池等级

6、EH/s（exa）：每秒数百亿亿次，多用于大型网络规模，如比特币

不同区块链的哈希率差异显著，原因包括网络规模、矿工数量及其硬件性能。如比特币以EH/s衡量，以太坊（PoW时代）主要使用TH/s。

全网哈希率通常通过挖出区块的平均时间与难度系数推算。如比特币若在某段时间约为250 EH/s，表示全球矿工每秒执行约250万亿次SHA-256的哈希运算。

哈希率的重要性

哈希率能反映区块链的安全程度。

运算能力越高，网络越难被攻击者干扰。

一个经典例子是51%攻击：当单一实体取得超过一半的算力时，就有机会发生以下情况。

1、阻挡特定交易

2、重组部分链纪录

3、撤销自己发出的交易（产生双重支付）

如果全网算力下降，攻击成本会同步下降，使区块链更容易遭受破坏。

哈希率的计算方式

比特币的准确算力并无法直接获得，只能估算，主要参考以下三点。

1、难度系数

2、区块间隔时间

3、公链公开的运行数据

传统算法并非完美，因而Kraken曾提出以统计区间估算哈希率的方法，用概率区间呈现其变化范围，让结果更接近实际情况。

哈希率上升与下降意味着什么？

哈希率上升

1、新增更多机器投入挖矿

2、电力消耗增加

3、网络安全性提高

4、挖矿难度会随之调升

哈希率下降

1、矿工数量减少

2、网络的安全性变弱，更接近遭受算力攻击的风险

3、电力消耗降低

4、难度下调，使挖矿变得容易许多

为什么比特币的哈希率长期呈现上升趋势？

比特币自诞生以来，吸引了越来越多矿工加入竞争。原因多半与价格潜力和长期市场需求有关。随着更多矿工投入运算资源，整体难度随之上升，哈希率也被不断推高。

算力规模往往能反映出挖矿生态的活跃度，也能看出矿工之间的竞争激烈程度。投入越多算力的矿池与矿工，更有机会在新区块产生时获得奖励。