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区块头与目标难度​

区块头结构：

version | prev_block | merkle_root | time | bits | nonce

校验条件：Hash256(header) <= target(bits)。

nBits 与目标（target）​

  • nBits 为紧凑表示：target = mantissa * 256^(exponent-3)
  • 每 2016 块根据实际耗时调整难度，使区块平均 10 分钟
  • 调整系数限制在原目标的 [0.25x, 4x] 区间

MTP（Median-Time-Past）​

  • 多处时间相关校验（如锁定时间）基于过去 11 个区块时间戳的中位数
  • 抑制矿工操纵本地时钟的影响

Merkle Root（交易根）​

  • 以交易 txid 为叶子构建二叉树，奇数复制末尾
  • witness 数据通过 coinbase 的见证承诺另行锚定

Go 伪代码：CompactToTarget 与 PoW 校验​

func CompactToTarget(bits uint32) *big.Int {
    exp := int(bits >> 24)
    mant := bits & 0x007fffff
    n := new(big.Int).SetUint64(uint64(mant))
    shift := exp - 3
    if shift > 0 { n = n.Lsh(n, uint(8*shift)) } else { n = n.Rsh(n, uint(8*(-shift))) }
    return n
}

func CheckPoW(header []byte, bits uint32) bool {
    h := Hash256(header)             // 32B，小端展示
    // 翻转小端字节用于数值比较
    rev := make([]byte, 32)
    for i := 0; i < 32; i++ { rev[i] = h[31-i] }
    hv := new(big.Int).SetBytes(rev)
    tgt := CompactToTarget(bits)
    return hv.Cmp(tgt) <= 0
}