mining-getwork

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getwork

2012年末 废弃
Getwork
getwork is a JSON-RPC method sent over a HTTP transport.
getwork 比较方便也非常好理解，直接连接到矿池挖矿。只需要填入矿池地址、端口、用户名、密码就可以了
端口 8332
getwork has been removed in v0.10.0

because it does not easily support mining at hash rates above 4 GH/s.
superceded by the newer getblocktemplate mining protocol

POW 的计算就是算区块头的 hash 值，使其小于目标值。

int32_t nVersion;       //版本号，4字节
uint256 hashPrevBlock;  //前一个区块的区块头hash值，32字节
uint256 hashMerkleRoot; //包含进本区块的所有交易构造的Merkle树根，32字节
uint32_t nTime;         //Unix时间戳，4字节
uint32_t nBits;         //记录本区块难度，4字节
uint32_t nNonce;        //随机数，4字节

nVersion，区块版本号，只有在升级时候才会改变。
hashPrevBlock，由前一个区块决定。
nBits，由全网决定，每2016个区块重新调整，调整算法固定。
因此以上3个字段可以理解为是固定的，对于每个矿工来说都一样。

矿工可以自由调整的地方是剩下的3个字段。
nNonce，提供2^32种可能取值。
nTime，其实本字段能提供的值空间非常有限，因为合理的区块时间有一个范围，这个范围是根据前一个区块时间来定，比前一个区块时间太早或者太超前都会被其他节点拒绝。值得一提的是，后一个区块的区块时间略早于前一个区块时间，这是允许的。一般来说，矿工会直接使用机器当前时间戳。
hashMerkleRoot，理论上提供2^256种可能，本字段的变化来自于对包含进区块的交易进行增删，或改变顺序，或者修改Coinbase交易的输入字段。

矿池通过修改 coinbase 交易里面的 extraNonce，让每个矿工计算不同的header

比特币挖矿的逻辑过程如下：

  1. 打包交易，检索待确认交易内存池，选择包含进区块的交易。矿工可以任意选择，甚至可以不选择（挖空块），
    因为每一个区块有容量限制（当前是1M），所以矿工也不能无限选择。对于矿工来说，最合理的策略是首先根据手续费对待确认交易集进行排序，然后由高到低尽量纳入最多的交易。
  2. 构造 Coinbase ，确定了包含进区块的交易集后，就可以统计本区块手续费总额，结合产出规则，矿工可以计算自己本区块的收益。
  3. 构造hashMerkleRoot，对所有交易构造Merkle树。
  4. 填充其他字段，获得完整区块头。
  5. Hash运算，对区块头进行SHA256D运算。
  6. 验证结果，如果符合难度，则广播到全网，挖下一个块；不符合难度则根据一定策略改变以上某个字段后再进行Hash运算并验证。

此外难度有最低限制，也就是说 有个最大值，比特币最低难度取值nBits=0x1d00ffff，
对应的最大目标值为：0x00000000FFFF0000000000000000000000000000000000000000000000000000

rpc request

{"method":"getwork","params":[],"id":1}

不带参数调用getwork，返回数据如下：

{
"midstate" : "9226a024e0b77f61d49fd5ffdf828c6b5c4330c61ea2778c606a8e49d4ad8bd6",
"data" :"00000002e9337bac28ee28a949d2140f9fb0a0ab740acfd739d7bcf67ca31c2301db858ad2ca54d92c8c1cded715922c4df2b07d9f10fa1a6cf3db7e949b320615761ed4581c76f21b12d87500000000000000800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080020000",
"hash1" :"00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000000000000000000000000000000000000010000",
"target" : "00000000000000000000000000000000000000000000000075d8120000000000"
}

Data字段

共128字节（80区块头字节 + 48补全字节），因为SHA256将输入数据切分成固定长度的分片处理，每个切片64字节，
输入总长度必须是64字节的整数倍，输入长度一般不符合要求，则根据一定规则在元数据末端补全数据。
其实对于挖矿来说，补全数据是固定不变的，这里没必要提供，外部挖矿软件可以自行补齐。
甚至连nNonce字段都不需要提供，data最少只需要提供前面的76字节就够了。nTime字段也是必不可少的，外部挖矿程序需要参照节点提供的区块时间来调节nTime。