[發明專利]區塊挖掘裝置

在審

• 申請號: 202010216367.2
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN111427891A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 蒂莫·托比亞斯·漢克;塞爾吉奧·德米安·勒納
• 申請（專利權）人: 楊婕
• 主分類號: G06F16/22
• 分類號: G06F16/22
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 孫寶海;袁禮君

一種區塊鏈挖掘裝置，包括：通過有選擇地改變區塊的一部分尤其是區塊頭部以開發n個中間狀態的中間狀態生成器；通過根據預定的擴展函數對消息擴展以發展成消息表的單個消息擴展器；其中n個壓縮器共享一個消息過程，每個壓縮器根據預定壓縮函數發展的結果作為消息表的函數以及n個唯一的中間狀態中的各自一個中間狀態。壓縮器可以是回旋式核心或流水式核心。

相關申請的交叉參考

本申請涉及于2013年11月19日申請的臨時申請序列號61/906,310(“臨時專利申請”)，該臨時專利申請的主題及其全部內容以引用的方式明確地并入本文，并在此根據37CFR§1.78(a)(4)要求該臨時專利申請的申請日的權益。

技術領域

本發明涉及用于挖掘(mining)區塊(block)，尤其是區塊鏈(block chain)中的區塊挖掘裝置。

背景技術

一般而言，在以下說明書中，我們將以斜體表示本領域技術人員應該熟悉的本領域的每個專用術語的第一次出現。另外，當我們首次介紹我們認為是新的或在我們認為是新的環境中將使用的術語時，我們將以粗體來表示該術語并且提供我們意圖應用于該術語的定義。另外，在整個說明書中，當指出信號、信號標志、狀態位或類似設備呈現為其邏輯真或邏輯假狀態時，有時我們將分別使用術語斷言(assert)和否定(negate)，并且使用術語切換(toggle)來表示信號從一個邏輯狀態到另一邏輯狀態的邏輯反轉。可選地，我們可以將互斥的布爾(boolean)狀態稱作邏輯0(logic_0)和邏輯1(logic_1)。當然，眾所周知的是，通過對全部這樣的信號的邏輯含義取反能夠獲得一致的系統操作，使得本文中描述為邏輯真的信號變成邏輯假，反之亦然(vice versa)。此外，在這種系統中，選擇哪些具體電壓電平來表示每個邏輯狀態毫無關系。為了便于參考，我們將使用“設置”一詞來表示視情況需要的零、一或大于一的集合。

一般地，分布式網絡(decentralized network)可以存儲并引用區塊鏈中的公共信息。在一典型的區塊鏈中，每個區塊(block)包含大致出現于同一時間的通常被稱為交易(transactions)的信息單元。使用一預定義的協議(protocol)，區塊可以通過將其散列值(hash values)插入區塊鏈的下一個順序區塊的指定字段(field)而相連(linked)。

區塊鏈的挖掘過程的設計，是為了讓系統達成一致性，其中計算機網絡的所有節點(nodes)都符合同一個區塊鏈。已經提出了若干種區塊鏈系統，且一些正被實施。其中最早的系統之一，且目前最廣泛認可的，是比特幣系統。根據比特幣協議，第一個成功確定候選(candidate)區塊的工作量證明(proof-of-work)的礦機(miner)有權將該區塊添加到區塊鏈(有時被稱為分類賬(ledger))，并有權生成(generate)新的加密貨幣單元作為獎勵。

區塊的工作量證明包含隨機數(nonce)值，如果將其插入該區塊的指定字段，則其將使該區塊的加密散列值(cryptographic hash value)達到一定的難度目標(difficultytarget)。由于加密散列函數(cryptographic hash function)實際上表現為隨機指示(random oracle)，除了簡單地反復試驗(trial-and-error)來查找正確的隨機數，目前尚未發現更好的方法。因此挖掘過程是一個隨機(stochastic)過程。在實踐中，一個特定礦機成功開發一個區塊(solving a block)的可能性，在任何特定的時間點，正比于該礦機的散。列率(hash rate)，其與整個網絡的散列率相關。

眾所周知，美國國家安全局(NSA)已經設計并公布了一組被稱為安全散列算法(“SHA”，Secure Hash Algorithms)的加密散列函數。特別地，應用SHA-256的比特幣協議以如下偽代碼描述：

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注1：所有變量都是32位無符號整數，并且加法按模2³²計算