1.为什么要调整挖矿难度
挖矿的本质是不断调整block header中的nonce值，使得整个block header的哈希值小于等于给定的目标阈值。H(block header)<=target.
1）出块时间越来越短是好事吗？
???????出块时间缩短，那么交易可以很快被写入区块链，并且提高了系统响应时间，增加了区块链系统效率。但是，出块时间并不是越短越好。首先，区块在网络上传播具有时延，假如出块时间为一秒，但网络传播需要十秒，则会使系统中节点经常性处于不一致的状态，增加了系统的不稳定性，且系统经常性位于分叉状态。分叉如果太多，则不利于系统达成共识，造成算力分散，使得黑客攻击成本大大降低。
2）10min的出块间隔是最优吗？
???????并不是，但是系统出块时间需要维持在一个定值附近。
以太坊中平均出块时间仅为15秒左右，但同样在以太坊中也有相应调整算法维持其平均出块时间，以太坊设置了共识协议Ghost。
2.BTC系统如何调整挖矿难度
每隔2016个区块需要调整一次难度，根据10min产生一个新区块可以得到，大概需要14天的时间。如果实际比较大，target会比较大，相应的挖矿难度会降低；如果实际比较短，target会比较小，相应的挖矿难度会增大。 ??上调和下调都有四倍的限制。
????如果有恶意节点故意不调，其所产生的区块不会被大多数诚实的节点承认。在block header中有一个nbits的域，它是对target的编码存储，其他节点在合法性验证时候会yanznbits域是否合法，不合法则对该区块不予以承认。
3.全节点和轻节点
| 全节点 | 轻节点 |
|---|---|
| 一直在线 | 不是一直在线 |
| 在本地硬盘上维护完整区块链信息 | 不保存整个区块链，只需要保存每个区块块头 |
| 在内存中维护UTXO集合，以便于快速检验交易合法性 | 不保存全部交易，只保存和自己有关的交易 |
| 监听比特币网络中交易内容，验证每个交易合法性 | 无法验证大多数交易合法性，只能检验和自己相关的交易合法性 |
| 决定哪些交易会打包到区块中 | 无法检测网上发布的区块正确性 |
| 监听其他矿工挖出的区块，验证其合法性 | 可以验证挖矿难度 |
| 挖矿：1.决定沿着哪条链挖下去 2.当出现等长分叉，选择哪一个分叉 | 只能检测哪个是最长链，不知道哪个是最长合法链 |
在比特币网络中，大多数节点都是轻节点。如果只是想进行转账操作，不需要挖矿，就无需运行一个全节点。在挖矿过程中，如果监听到别人已经挖出区块延申了最长合法链，此时应该立刻放弃当前区块，在本地重新组装一个指向最后这个新合法区块的候选区块，重新开始挖矿。
4.比特币系统的安全性
- 一是密码学的保证：别人没有自己的私钥，就无法伪造其合法签名，从而无法将账户上的BTC转走
- 二是共识机制：保证了恶意交易不被系统承认。
5.大矿池
????目前，挖矿设备逐渐趋于专业化，其经历了三个过程，总体趋势从通用到越来越专用。
????普通CPU -> GPU ->ASIC芯片（挖矿专用矿机）
????对于单个矿工来说，即使使用了ASIC矿机，其算力在整个系统中仍然只占据很少一部分，即使从平均收益看有利可图，但收入很不稳定。
此外，单个矿工除挖矿还要承担全节点其他责任，造成了算力的消耗。
????矿池的概念：一个全节点驱动多台矿机。矿工只需要不停计算哈希值，而全节点其他职责由矿主来承担。ASIC芯片只能计算哈希值，不能实现全节点其他功能。
6.矿池利益分配方法
- 思路一：平均分配，所有人平分出块奖励
- 思路二：降低挖矿难度
假设原本挖矿难度要求，计算所得126位的哈希值前70位都必须为0，现在降低要求，只需要前60位为0，这样挖矿会更容易挖到。当然，这个哈希是不会被区块链所承认的，我们将其称为一个share，或almost valid share。矿工每挖到一个share，将其提交给矿主，矿主对其进行记录，作为矿工工作量的证明。等到某个矿工真正挖到符合要求的的区块后，根据所有矿工提交的share数量进行分配。
因为每个矿工尝试的nonce越多，挖到矿的可能性越大，所能得到的share也会越多，所以这种方案作为工作量证明方案是可行的。
7. 51%算力矿池可以发动哪些攻击
1）分叉攻击
对已经经过6次确认的交易分叉，利用51%算力将交易记录回滚
2）封锁交易
假如攻击者不喜欢某个账户A，不想让A的交易上区块链，在监听到有其他人将A的交易发布到区块链上时，立刻发动分叉攻击，使A所在链无法成为”最长合法链“。这样，便实现了对A账户的封锁。
3）盗币（将他人账户BTC转走）
这个是不可能的，因为其并没有他人账户私钥。如果依仗算力强，强行将没有签名的转账发布到区块链，正常节点不会认为其合法，这样，即使这条链再长，其他人也不会认为其是最长合法链。
8. 矿池出现的优劣
- 优点：解决了矿工收入不稳定的问题，减轻了矿工的负担
- 威胁到了区块链系统的安全，使得51%攻击变得容易起来。