[发明专利]区块挖掘装置

说明书

一种区块链挖掘装置，包括：通过有选择地改变区块的一部分尤其是区块头部以开发n个中间状态的中间状态生成器；通过根据预定的扩展函数对消息扩展以发展成消息表的单个消息扩展器；其中n个压缩器共享一个消息过程，每个压缩器根据预定压缩函数发展的结果作为消息表的函数以及n个唯一的中间状态中的各自一个中间状态。压缩器可以是回旋式核心或流水式核心。

相关申请的交叉参考

本申请涉及于2013年11月19日申请的临时申请序列号61/906,310(“临时专利申请”)，该临时专利申请的主题及其全部内容以引用的方式明确地并入本文，并在此根据37CFR§1.78(a)(4)要求该临时专利申请的申请日的权益。

技术领域

本发明涉及用于挖掘(mining)区块(block)，尤其是区块链(block chain)中的区块挖掘装置。

背景技术

一般而言，在以下说明书中，我们将以斜体表示本领域技术人员应该熟悉的本领域的每个专用术语的第一次出现。另外，当我们首次介绍我们认为是新的或在我们认为是新的环境中将使用的术语时，我们将以粗体来表示该术语并且提供我们意图应用于该术语的定义。另外，在整个说明书中，当指出信号、信号标志、状态位或类似设备呈现为其逻辑真或逻辑假状态时，有时我们将分别使用术语断言(assert)和否定(negate)，并且使用术语切换(toggle)来表示信号从一个逻辑状态到另一逻辑状态的逻辑反转。可选地，我们可以将互斥的布尔(boolean)状态称作逻辑0(logic_0)和逻辑1(logic_1)。当然，众所周知的是，通过对全部这样的信号的逻辑含义取反能够获得一致的系统操作，使得本文中描述为逻辑真的信号变成逻辑假，反之亦然(vice versa)。此外，在这种系统中，选择哪些具体电压电平来表示每个逻辑状态毫无关系。为了便于参考，我们将使用“设置”一词来表示视情况需要的零、一或大于一的集合。

一般地，分布式网络(decentralized network)可以存储并引用区块链中的公共信息。在一典型的区块链中，每个区块(block)包含大致出现于同一时间的通常被称为交易(transactions)的信息单元。使用一预定义的协议(protocol)，区块可以通过将其散列值(hash values)插入区块链的下一个顺序区块的指定字段(field)而相连(linked)。

区块链的挖掘过程的设计，是为了让系统达成一致性，其中计算机网络的所有节点(nodes)都符合同一个区块链。已经提出了若干种区块链系统，且一些正被实施。其中最早的系统之一，且目前最广泛认可的，是比特币系统。根据比特币协议，第一个成功确定候选(candidate)区块的工作量证明(proof-of-work)的矿机(miner)有权将该区块添加到区块链(有时被称为分类账(ledger))，并有权生成(generate)新的加密货币单元作为奖励。

区块的工作量证明包含随机数(nonce)值，如果将其插入该区块的指定字段，则其将使该区块的加密散列值(cryptographic hash value)达到一定的难度目标(difficultytarget)。由于加密散列函数(cryptographic hash function)实际上表现为随机指示(random oracle)，除了简单地反复试验(trial-and-error)来查找正确的随机数，目前尚未发现更好的方法。因此挖掘过程是一个随机(stochastic)过程。在实践中，一个特定矿机成功开发一个区块(solving a block)的可能性，在任何特定的时间点，正比于该矿机的散。列率(hash rate)，其与整个网络的散列率相关。

众所周知，美国国家安全局(NSA)已经设计并公布了一组被称为安全散列算法(“SHA”，Secure Hash Algorithms)的加密散列函数。特别地，应用SHA-256的比特币协议以如下伪代码描述：

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注1：所有变量都是32位无符号整数，并且加法按模2³²计算