【转】AsicBoost和SegWit的技术讨论

网友发帖：

【转】AsicBoost和SegWit的技术讨论。关于AsicBoost和SegWit的讨论已经冷清了很多，但我还是想从技术的角度尝试解释下：

• AsicBoost是什么
• AsicBoost和SegWit有什么关系
  

在说这两件事情之前，离不开一个关键词：挖矿，那就先来说说挖矿吧！
挖矿
比特币的挖矿机制：比特币挖矿机制采用的是SHA256算法，但SHA256算法并不是针对整个块做的，而是只是针对块头（Block Header）做SHA256，下图是block的组成：
从上图中可以看到Block hash是从哪些字段组合之后再做hash而得到的，其中黄色背景的字段就是块头，它包含:

• 版本号
• 上一个块的hash
• Merkle root
• timestamp(时间戳)
• bits(难度)
• Nonce (随机数)
  

在一轮挖矿过程中，其中的版本号、上一块的hash、难度都是确定的，矿工需要做的就是不断的修改Nonce，以改变当前块的hash值以找到小于当前难度的Block Header。但Nonce的可用搜索空间是不够的，原因就是Nonce的位数只有4bytes。Block Header中各字段所占的位数：4bytes的Nonce的意味着他的搜索概率空间为2^32，也就4G次的hash运算就能遍历完，对于当前的单个矿机来说也就是一瞬间就可以完成的事。在Nonce的搜索空间不够的情况下，就只剩下timestamp和Merkle root可以改变了，timestamp可以前后调整，但是调整之后的搜索空间还是不够。矿工通过修改Coinbase交易、或者交易顺序、或者其他的方式，获取新的Merkle Root，再重新做232次Nonce的遍历。而`Merkle Root`是32 bytes，它的搜索空间足够大。总结比特币的挖矿：

简单来说比特币挖矿就是通过不断更改Nonce来改变块hash以寻找小于当前难度的Block Header，但是Nonce的搜索空间太小了，在做完232 次哈希没有找到对应的块头就需要变更Merkle Root重新计算。

上面说了简单说了下比特币挖矿机制，那AsicBoost又是怎么回事呢？
AsicBoost
AsicBoost是和SHA256的计算、Block Header结构有关的一种算法，在开始计算块头hash的时候是需要补齐到128 bytes再做SHA256计算，而上面所示块头只有80 bytes，剩下的需要使用固定的48 bytes填充到128 bytes。而在计算128 bytes的hash的过程是分两个过程进行的，前64 bytes一起计算，后64 bytes一起运算:
这样一个被填充过的块头就被分成了两个部分，比较有意思的是Merkle Root，Merkle Root的32个bytes中前28个bytes被放在前部分计算，后4个bytes被放在后部分计算，Block Header hash的计算公式为：SHA256=F(Chunk1)+B(Chunk2)Chunk1=(version)+(Previous hash)+F28(Merkle root)Chunk2=B4(Merkle Root)+Timetamp+Bits+No