随机数（Nonce）

该词是 "number used once"（只使用一次的数字）的缩写，在比特币中，它指区块头里唯一专为被反复更改而存在的字段。四字节在2009年看起来绰绰有余，如今却微不足道：一台现代矿机在不到一秒内就能耗尽整个取值范围。因此矿工也会改动区块头的其他部分，而随机数只是搜索中最内层的循环。

运作方式

随机数占据80字节区块头的最后四个字节，挖矿就是遍历它的取值。

矿工先组装一个候选区块头，用 SHA-256对其做两次哈希，并将结果与目标值比较。如果结果过大，计数器递增，再对区块头重新哈希。其他内容无须改变，这使循环成本很低：SHA-256以64字节为一块进行处理，因此区块头的前64字节只需处理一次，即可在每次尝试中重复使用。

问题在于取值范围。四个字节只能容纳4,294,967,296个不同的值，而额定算力为200 TH/s 的 ASIC 矿机遍历全部取值大约只需21微秒。因此搜索还有三层外循环。矿工可以滚动额外随机数（extra nonce），即 coinbase 交易输入脚本中的几个空闲字节，这会改变该笔交易，进而改变默克尔根，从而得到一个全新的区块头可供搜索。矿工还可以在规则允许的范围内向前调整时间戳。并且自 BIP320 起，矿工可以滚动版本字段中的十六位，使用掩码0x1fffe000，这样无须触动交易列表，就能把搜索空间再扩大65,536倍。

中本聪自己的搜索留下了记录。创世区块头中的值为2083236893，由 CPU 在2009年找到，当时没有滚动额外随机数，也没有使用版本位。

在哪里会遇到它

每个区块浏览器的每个区块页面都会显示获胜的随机数，而这个数字几乎说明不了什么。

由于矿机以不可预测的顺序遍历取值空间，也由于如今大部分实际变化来自额外随机数和版本滚动，已挖出区块中的这个数字近乎随机。从数值偏低或偏高中解读出意义，是初学者常犯的错误。这个字段对固件开发者更为重要：Stratum 为每台已连接的矿机分配额外随机数中各自的一段，使同一矿池中的两个工作节点不会重复劳动，而 Stratum V2 围绕同一个协调问题重新设计了任务协商机制。

您也会在与挖矿无关的地方遇到这个词。加密方案用随机数避免两条消息产生相同的密文，以太坊用账户随机数作为交易计数器，网页登录则用它来阻止重放攻击。这些都不是区块头字段，而这个共用的词造成的本可避免的混淆，比比特币中任何其他借用术语都多。