比特幣挖礦,到底挖的是什麼?

買賣虛擬貨幣

大家經常會聽到比特幣挖礦,某某在西部地區某水電站佈置礦機挖礦,某某在內蒙古地區某水電站用礦機挖礦,今天老凡就帶大家瞭解一下,到底比特幣挖礦,挖的是什麼?

1.傳統經濟產物的共識

我們來看一下最受廣大男同胞憎恨的,求婚必備品-鑽戒。

我們生命的延續所依賴的空氣、水、食物,毫無疑問是有價值的,這是物質層面。但是你有沒有想過在精神層面,為什麼一顆鑽石可以價值數十萬?要解釋這個問題,不得不提到戴比爾斯,創造了最偉大的營銷組合鑽石愛情:鑽石=美好+永恆,愛情=美好+永恆,所以鑽石=愛情。

1938年後鋪天蓋地的廣告投入市場,宣稱堅硬的鑽石象徵忠貞不渝的愛情,只有鑽石才是世界各地都接受的訂婚禮物。廣告語;A DIAMOND IS FOREVER;(鑽石恆久遠,一顆永流傳)就是這個時期產生。

鑽石愛情穩定了鑽石價格體系,戀人哪怕分手也不會賣掉鑽石,二手鑽石沒有任何市場。

二十世紀八十年代,蘇聯發現了一座巨大鑽石礦,碎鑽數量龐大,按當時市場銷量能賣三百年,有可能擊潰鑽石的價值體系,戴比爾斯馬上與之合作。

營銷主題重點:鑽石珍貴不看大小,而是看做工和切面。現在服務員向你丟擲的淨度4C以及一系列行業標準,就是戴比爾斯當時制定的。價值標準擴大了購買人群範圍,有錢人買大鑽,沒錢人心理也能接受碎鑽。和鑽石硬度、光澤幾乎沒有差別的人造鑽石便宜數十倍,卻無人問津。

我們應該可以意識到:如果我們不對一個事物賦予價值,任何事物都沒有內在價值。我們每個月賬單所消費的金額,附加在各種商品和服務之上的溢價,都僅僅存在於我們想象之中的群體共識,它門並不是生存的必要,但確是生活的必要。

價值的本質是共識

如果你不能理解某個事物的價值,只是因為你不屬於那個事物的共識群體。

2.比特幣的共識

2008年全球金融危機之中,一個叫中本聰的密碼學專家發現,美國政府可以無限增發貨幣,全世界為之買單,他不信任這種貨幣。於是他思考能不能有這樣一種現金支付體系:貨幣的發行以及流通不需要一箇中心,大家都可以見證貨幣的發行,保證數量永遠不變;都有權利來記錄這個體系中的每一筆流通,整個貨幣體系完全公開透明。

於是中本聰發明了具有以上理想特性的數字貨幣:比特幣。

問題來了:比特幣的價值是基於什麼共識?

分散式記賬--廣泛的共識

不妨從對立面中心式記賬開始。中心式記賬是把所有的交易存在統一的資料庫,由大家共同信任的機構來管理這些資料。

就拿騙個妹子來說,不,追個姑娘。在古代,月上柳梢頭,人約黃昏後,男生甜言蜜語,山盟海誓之後,姑娘含羞點頭。之後,男生變心,女生又能怎麼辦呢,百口莫辯。

這叫沒有第三方證明機制,缺乏信用證明。

在現在,有了個機構叫民政局。男生再次甜言蜜語,山盟海誓之後,姑娘含羞點點頭說,先去民政局領個證吧。之後,男生變心,姑娘有民政局證明,並且其他姑娘都能查到記錄,以防再次上當。

這叫中心式記賬,有一個大家達成共識的中心信用機構。

但是女生要考慮兩個問題:

一、川普給你發個導彈,把中心資料庫炸了怎麼辦?沒在開玩笑,在邏輯上這叫小概率事件,不是零概率。

二、你男友他舅是民政局局長,把記錄刪了怎麼辦?

有沒有什麼好的辦法解決這個問題呢?

去中心化解決方案來了,好幾百萬姑娘都在電腦上有個記錄承諾的賬本.

男生又一次甜言蜜語,山盟海誓之後,妹子含羞點點頭,問真的?,男生回答真的,於是這個妹子把男生這句話傳送到承諾網路,這個網路中的某個姑娘來驗證下男生身份,證明確實是本人說的,保證記到賬本的資訊是真的(涉及到的驗證機制比較複雜,暫且不介紹),其餘的幾百萬臺電腦同步這個記賬姑娘的賬本,大家保持資訊一致。

去中心是為了去除小的中心,在整體範圍內達到更廣泛的共識。

不可篡改--挖礦的產生

新的問題產生了,這幾百萬臺電腦閒得慌,耗著電費網費,來記錄這筆賬?

當然是有利可圖,這個承諾系統設計的時候就有規定,誰來記賬就能獲得一大筆錢,這幾百萬臺電都是為了獲得這筆錢來了。

在比特幣網路中,這部分錢包括兩部分,一是區塊獎勵,獲得A區塊記賬權的款工獲得A區塊的區塊獎勵,目前約為12.5個比特幣;二是幫大家記賬的交易手續費。

高度為522606的區塊礦工獎勵:12.57個BTC

記賬:把比特幣網路交易資訊打包記錄進區塊。記賬權給誰呢?

中本聰說:這樣吧,公平起見,給你們一道計算題,誰先算出來,誰來記這頁賬

這道計算題的答案是一個隨機數(參照上面截圖),沒有取巧的計算方法,只能讓電腦一個個去試。

這裡引出一個概念:工作量證明 POW(proof of work)。

工作量證明簡單理解就是一份工作證明,證明你做了這個計算題。就像你拿到了100分證明你這個學期很努力,你拿到了駕駛證證明你學會了開車一個道理,大家不可能盯著你一學期看你是否認真學習,也不會檢視你學車錄影。

在爭奪某個區塊的記賬權的過程中也是這個道理,第一個算出答案的人,大家驗證一下,正確,證明他確實努力計算了,就同意這個區塊的資訊就由他來記,沒有任何爭議。

去算出隨機數,爭奪記賬權的過程就叫挖礦,為了獲得獎勵,專門來挖礦的人叫做礦工,就是上面例子裡幾百萬的姑娘。

這個計算題很難,難到電腦都要算十分鐘左右。有些電腦算的快,有些電腦算的慢,大家計算能力不同,計算的快慢就叫算力。算力的單位是 雜湊(Hash)/秒,就是一秒能試多少次。

算力越大,獲得獎勵的可能性就越大。最初是家用電腦的CPU來挖礦,後來有個哥們發現GPU(顯示卡)挖礦效率更高,他就是用1萬枚比特幣購買了兩個披薩Laszlo Hanyecz,比特幣挖礦進入顯示卡挖礦時代。再往後發展,出現了專門的ASIC礦機,ASIC是Application Specific Integrated Circuit的縮寫,是一種專門為某種特定用途設計的電子電路(晶片),如果說家用電腦挖礦是拿著鏟子挖,初代ASIC就是用小型挖掘機挖,2019最新款的ASIC就是藍翔畢業開著大型挖掘機在挖。

3.礦工對比特幣的貢獻

礦工們挖到的一個個區塊,在比特幣網路中按先後順序連結起來,就是我們說的區塊鏈(Block Chain)。

如上圖,每一個區塊都包含下一個區塊標識值next,同一個內容對應唯一雜湊值,也就是說,本區塊任何改動都會導致雜湊值變化。就好像身份證的ID。任何人想要修改之前的賬本,比如Bob把2號區塊的內容改了,那麼2號區塊的雜湊值就變了,,無法連線到3號區塊上,而大家只認可最長鏈,被修改過區塊高度為2,最長鏈為3,這條被修改的鏈被大家摒棄。

最長鏈機制比較好理解,整個比特幣區塊鏈系統中,只有最長的那條鏈(即區塊高度最高),大家才會去同步。但是在區塊鏈中,沒有區塊長度的概念,只有區塊高度,為了方便大家理解,上面用了區塊長度。

現在大家理解了工作量證明+最長鏈機制,思考一個問題,為什麼需要礦工挖礦?

答案是礦工保證了比特幣網路的安全性,請看下面這個例子(引用於微信公眾號)。

如果A想攻擊比特幣網路,A可以分三步走:

第一步:花300萬美元正常買入200個比特幣,礦工正常打包記賬。

第二步:在市場上賣出這些幣,拿到300萬美元現金。

第三步:啟動51%攻擊,把第二步賣200個幣的交易抹掉,重新打包交易、算隨機數。

攻擊者要想做到成功修改,算力必須高於其他礦工算力總和,即51%算力攻擊(一些報告指出,算力達到全網的30%就有一定概率攻成)。51%算力意味著攻擊者可以比除他之外所以攻擊者更快找到隨機數,最終會挖出最長的區塊鏈,以為最長鏈機制,全網其他礦工就會順著攻擊者的鏈再挖下去,認可他的賬本。

最終攻擊成功,攻擊者賴掉自己賣幣的交易記錄,不正當獲利200個幣。

2019年3月31日比特幣全網算力

截止發文,比特幣全網算力為42,493 PH/s,拿主流礦機螞蟻S9來說,算力為14T,官網售價3000元。如果需要發動51%算力攻擊,需要200-300萬臺S9,大約花費近幾百億人民幣!

比特幣賬本一旦被修改,共識也就不復存在,比特幣價格會大幅下跌甚至歸零,沒有人會花費如此高昂的代價和全網的算力抗衡,最後還落得一無所得。

整個網路算力越大,安全性越高,被攻擊的可能性越小,礦工功不可沒!

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