「安全科普」挖礦技術，從一個理工男的愛情故事講起_比特幣

挖礦技術，要從一個理工男的愛情故事講起……

理工男的愛情故事

小藍是一個理工男，他喜歡上了小紅。奈何小紅追求者眾，小藍苦于不能脫穎而出。

到底選擇哪個男生呢？公平起見，小紅決定考察每個男生的誠意。

誰第一個解出方程，小紅就選擇誰。因為解高次方程沒有固定公式，需要花費一定的時間、進行大量的計算，才能得出正確結果。愿意解方程的男生，自然最有誠意。而小紅可以把結果帶入方程式，簡單地驗證其是否正確。

彭博ETF分析師：最近向美SEC備案的7只以太坊期貨ETF有可能在10月16日同時獲得批準:金色財經報道，彭博ETF分析師Eric Baltunas發推文稱，最近向美SEC備案的7只以太坊 (ETH) 期貨ETF極有可能獲得批準，全部在同一天，即10月16日同時獲得批準。

彭博社分析師 James Seyfat 在 Twitter 上也強調，值得注意的是，此次申請以太坊期貨 ETF 的所有機構此前都已通過 SEC 獲得了比特幣期貨 ETF 申請的批準。[2023/8/3 16:15:40]

那么問題來了：如果有人作弊，偷看了小藍的答案，并且搶答怎么辦？

要解決這個問題也容易，小紅可以給每個男生編號，把編號作為方程第一項的系數。這樣，每個人收到的方程式都是不同的，小藍的答案對于其他人來說是錯誤的。

而且，小紅可以通過結果驗證，直接從方程第一項的系數得知，究竟是誰解出了方程。因此，作弊是沒有用的。

Coinflow Labs完成145萬美元種子輪融資:金色財經報道，Web3跨鏈支付基礎設施解決方案提供商Coinflow Labs宣布完成145萬美元種子輪融資， Jump Crypto和Reciprocal Ventures領投，CMT Digital、Digital Currency Group、Gumi Cryptos、Builder Capital、Prompt Ventures、Blocktech Venture、以及一批天使投資人參投。Coinflow致力于加強傳統銀行基礎設施和區塊鏈技術之間的橋梁，其解決方案能為Web3公司提供一種更簡單、安全、高效的方式來接受信用卡等傳統支付方式，目前支持Solana、Near、Polygon和以太坊區塊鏈。（businesswire）[2023/4/19 14:14:08]

從愛情故事到挖礦原理

從小藍的愛情故事中我們可以知道，要想達成目標，就得付出一定的工作量。通過工作量證明，可以有效驗證每個人是否花時間做了計算。

Cardano創始人準備在自己即將開業的餐廳接受ADA支付:金色財經報道，Cardano創始人Charles Hoskinson正在為他在7月份宣布的自己的餐廳的大型開業做準備，他表示他的公司將接受加密貨幣作為付款方式。Cardano的代幣ADA顯然將是首選。[2022/10/30 11:58:10]

有效的工作量證明：計算過程復雜，需要消耗一定時間；驗證過程相對簡單，甚至可以瞬間完成。

在比特幣網絡中，礦工挖礦也是一種工作量證明。當然，不能通過解高次方程來實現，因為這對人來說很難，對計算機來說卻非常容易，可以在1秒內完成。

要對計算機進行工作量證明，必須找到一種工作量算法，讓計算機無法在短時間內計算出來，這種算法就是哈希算法。

通過改變區塊頭部Nonce字段的值，計算機可以計算出不同的區塊哈希值，直到計算出某個特定的哈希值時，計算結束。特定哈希和其他哈希的區別是，它的數值前面有多個“0”。

山東威海法院審理虛擬貨幣非法牟利“跑分”案件:9月14日消息，今年4月28日，山東省威海市環翠區法院審理通過虛擬貨幣非法牟利并提供代收款業務（即“跑分”）案件。隱瞞犯罪所得罪分別判處被告人方某有期徒刑三年三個月，并處罰金3萬元；判處被告人孫某文有期徒刑三年，并處罰金2萬元；判處被告人鞠某晴有期徒刑三年，并處罰金2萬元；判處被告人龐某龍有期徒刑九個月，并處罰金1萬元。四名被告人均未上訴，判決已生效。

據悉，被告人方某為牟取非法利益，先后招募孫某文、鞠某晴、龐某龍等人，在明知他人買幣資金來源可能系犯罪所得的情況下，仍通過“金德”平臺低買高賣虛擬貨幣USDT以賺取差價利潤。同時，孫某文在明知代收款資金來源可能系違法所得的情況下，指使龐某龍等人辦理31張銀行卡，通過為“金德”平臺提供代收款業務（即“跑分”）進行非法牟利。[2022/9/14 13:28:28]

比特幣挖礦的工作量證明：不斷計算區塊哈希，直到計算出一個特定的哈希值，它小于難度值。

比特幣使用的SHA-256算法，可以看作對隨機輸入產生隨機輸出。例如，對字符串Hello再加上一個數字計算兩次SHA-256，根據數字的不同，得到的哈希是完全無規律的256位隨機數。

荷蘭國際銀行：預計美聯儲將在9月和11月各加息50個基點:7月30日消息，荷蘭國際銀行首席國際經濟學家詹姆斯·奈特利說，美聯儲已經明確表示，它準備犧牲經濟增長，因為它希望將通脹降至目標水平，但現在美國正處于技術上的衰退，似乎正走向可能被稱為“真正的”衰退，即失業率上升，消費支出下降，我行預計美聯儲將在9月和11月各加息50個基點。（金十）[2022/7/30 2:47:54]

大約計算16次，可以在得到的哈希中找到首位是0的哈希值，因為首位是0的出現概率為1/16。

如果要找到前兩位是0的哈希值，理論上需要計算16^2=256次，實際計算44次。

如果要找到前三位是0的哈希值，理論上需要計算16^3=4096次，實際計算6591次。

如果要找到前四位是0的哈希值，理論上需要計算16^4即超過65000次，實際計算67000多次。

對于給定難度的SHA-256，假設我們用難度1表示必須算出首位1個0，難度2表示必須算出首位2個0，難度N表示必須算出首位N個0，那么每增加1個難度，計算量將增加16倍。

比特幣挖礦，就是先給定一個難度值，然后不斷變換Nonce，計算BlockHash，直到找到一個比給定難度值低的BlockHash，就算挖礦成功。

簡單舉例，如果要計算出連續17個0開頭的哈希值，礦工首先應確定PrevHash、MerkleHash、Timestamp、Bits等參數，然后不斷變化Nonce來計算哈希，大約需要16^17即2.9萬億億次計算。

實際難度值是根據Bits值由公式計算而來的，比特幣協議要求計算出的區塊哈希值比難度值小，這個區塊才算有效。

注意，Difficulty的值越小，說明哈希值前面的0越多，計算難度越大。

比特幣網絡的難度是不斷變化的，它的難度保證大約每10分鐘產生一個區塊，難度值每2015個區塊調整一次。如果區塊平均生成時間小于10分鐘，說明全網算力增加，難度也會增加；如果大于10分鐘，說明全網算力減少，難度也會減少，難度隨著全網算力的增減動態調整。

挖礦木馬的危害

黑客會使用各種手段將挖礦木馬植入受害者的計算機中，在其不知情的情況下，利用計算機的算力挖礦，從而獲得非法收益。目前有多個威脅組織進行挖礦木馬的傳播，致使大量受害者的系統資源被惡意占用，硬件壽命縮短，嚴重影響生產生活。

·大量消耗計算機資源：挖礦木馬普遍消耗大量計算機資源，使系統及其服務、應用運行緩慢，甚至可能使正常服務崩潰，造成數據丟失。

·降低設備性能和壽命：被植入挖礦木馬的計算機普遍壽命較短，且性能嚴重下降。

·留置后門衍生僵尸網絡：挖礦木馬普遍會添加SSH免密登錄后門、安裝RPC后門、安裝Rootkit后門、接收遠程IRC服務器指令等。

·作為跳板攻擊其他目標：挖礦木馬可以控制受害者計算機進行DDoS攻擊，以此作為跳板攻擊其他計算機，或者釋放勒索軟件索要贖金等。

·碳排放造成環境污染：挖礦會消耗大量的電，造成巨大能源損耗，現階段電能的主要來源是煤炭，加劇碳排放污染。

挖礦木馬家族的特征

2021年，大部分挖礦組織傾向于門羅幣。門羅幣是一種無法追蹤的強匿名性貨幣，它的挖礦算法對CPU的利用效率更高，一般僵尸網絡掌握的“肉雞”性能不高，挖取門羅幣可以獲得更多挖礦收益。同時，在比特幣挖取難度日益增大的背景下，門羅幣的價格在虛擬貨幣市場始終保持穩定，對應的挖礦收益相較比特幣更加穩定，因此成為了攻擊者的首選。

·競爭性：通過檢測并結束其他挖礦木馬的進程，獨占目標的計算資源。

·持久性：通過添加計劃任務、創建服務、設置自啟動、RootKit等手段，長期駐留目標。

·隱蔽性和對抗性：通過進程隱藏、命令替換、進程互鎖等方式，實現對抗排查和處置。

·針對性：針對云服務器提供商在云主機上運行的安全檢測程序，在腳本文件中添加能夠將其結束并卸載的惡意代碼，以此規避云主機的安全檢測。除此之外，部分挖礦木馬可以利用掃描工具，對云服務提供商的IP地址進行探測，如云鏟、H2Miner等。

·集成性：挖礦木馬除核心的挖礦模塊外，還集成了端口掃描、漏洞利用、留置后門等組件，可以實現橫向傳播、廣泛傳播、構建僵尸網絡，如Outlaw等。

·跨平臺性：利用Web組件漏洞，結合惡意PowerShell、Shell等腳本，以及Python、Go語言編寫的惡意程序，實現跨平臺運行挖礦木馬，如Sysrv-Hello、SatanDDoS等。

如何防御挖礦木馬？

方法一：安裝殺軟件，防御挖礦木馬攻擊。

方法二：及時為計算機的操作系統打補丁，避免漏洞攻擊。

方法三：下一代防火墻產品，具備防護挖礦木馬的對應規則，可提供防護能力。

方法四：“鷹眼”全流量取證系統具備相關檢測規則，可精準識別挖礦流量。

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