从比特币来聊聊挖矿究竟在挖什么？（入门篇）

星蕴 2024年09月04日 15:22 0

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价值的本质--共识

我们生命的延续所依赖的空气、水、食物，毫无疑问是有价值的，这是物质层面。但是你有没有想过在精神层面，为什么一颗钻石可以价值数十万？要解释这个问题，不得不提到戴·比尔斯，创造了最伟大的营销组合钻石爱情：钻石=美好+永恒，爱情=美好+永恒，所以钻石=爱情。

1938年后铺天盖地的广告投入市场，宣称坚硬的钻石象征忠贞不渝的爱情，只有钻石才是世界各地都接受的订婚礼物。广告语”A DIAMOND IS FOREVER”(钻石恒久远，一颗永流传)就是这个时期产生。

钻石爱情稳定了钻石价格体系，恋人哪怕分手也不会卖掉钻石，二手钻石没有任何市场。

二十世纪八十年代，苏联发现了一座巨大钻石矿，碎钻数量庞大，按当时市场销量能卖三百年，有可能击溃钻石的价值体系，戴·比尔斯马上与之合作。

营销主题重点：钻石珍贵不看大小，而是看做工和切面。现在服务员向你抛出的净度4C以及一系列行业标准，就是戴·比尔斯当时制定的。价值标准扩大了购买人群范围，有钱人买大钻，没钱人心理也能接受碎钻。和钻石硬度、光泽几乎没有差别的人造钻石便宜数十倍，却无人问津。

我们应该可以意识到：如果我们不对一个事物赋予价值，任何事物都没有内在“价值”。我们每个月账单所消费的金额，附加在各种商品和服务之上的“溢价”，都仅仅存在于我们想象之中的“群体共识”，它门并不是生存的必要，但确是生活的必要。

价值的本质是共识。

如果你不能理解某个事物的价值，只是因为你不属于那个事物的共识群体。

比特币的共识&挖矿常见概念

2008年全球金融危机之中，一个叫中本聪的密码学专家发现，美国政府可以无限增发货币，全世界为之买单，他不信任这种货币。于是他思考能不能有这样一种现金支付体系：货币的发行以及流通不需要一个中心，大家都可以见证货币的发行，保证数量永远不变；都有权利来记录这个体系中的每一笔流通，整个货币体系完全公开透明。

于是中本聪发明了具有以上理想特性的数字货币：比特币。

问题来了：比特币的价值是基于什么共识？

分布式记账--广泛的共识

不妨从对立面中心式记账开始。中心式记账是把所有的交易存在统一的数据库，由大家共同信任的机构来管理这些数据。

就拿骗个妹子来说，不，追个姑娘。在古代，月上柳梢头，人约黄昏后，男生甜言蜜语，山盟海誓之后，姑娘含羞点头。之后，男生变心，女生又能怎么办呢，百口莫辩。

这叫没有第三方证明机制，缺乏信用证明。

在现在，有了个机构叫民政局。男生再次甜言蜜语，山盟海誓之后，姑娘含羞点点头说，“先去民政局领个证吧。”之后，男生变心，姑娘有民政局证明，并且其他姑娘都能查到记录，以防再次上当。

这叫中心式记账，有一个大家达成共识的中心信用机构。

但是女生要考虑两个问题：

一、川普给你发个导弹，把中心数据库炸了怎么办？没在开玩笑，在逻辑上这叫小概率事件，不是零概率。

二、你男友他舅是民政局局长，把记录删了怎么办？

有没有什么好的办法解决这个问题呢？

去中心化解决方案来了，好几百万姑娘都在电脑上有个记录承诺的账本，男生又一次甜言蜜语，山盟海誓之后，妹子含羞点点头，问“真的？”，男生回答“真的”，于是这个妹子把男生这句话发送到承诺网络，这个网络中的某个姑娘来验证下男生身份，证明确实是本人说的，保证记到账本的信息是真的（涉及到的验证机制比较复杂，暂且不介绍），其余的几百万台电脑同步这个记账姑娘的账本，大家保持信息一致。

去中心是为了去除小的中心，在整体范围内达到更广泛的共识。

不可篡改--挖矿的产生

新的问题产生了，这几百万台电脑闲得慌，耗着电费网费，来记录这笔账？

当然是有利可图，这个承诺系统设计的时候就有规定，谁来记账就能获得一大笔钱，这几百万台电都是为了获得这笔钱来了。在比特币网络中，这部分钱包括两部分，一是区块奖励，获得A区块记账权的款工获得A区块的区块奖励，目前约为12.5个比特币；二是帮大家记账的交易手续费。

高度为522606的区块矿工奖励：12.57个BTC

记账：把比特币网络交易信息打包记录进区块。记账权给谁呢？

中本聪说：“这样吧，公平起见，给你们一道计算题，谁先算出来，谁来记这页账”

这道计算题的答案是一个随机数（参照上面截图），没有取巧的计算方法，只能让电脑一个个去试。

这里引出一个概念：工作量证明 POW（proof of work）。

工作量证明简单理解就是一份工作证明，证明你做了这个计算题。就像你拿到了100分证明你这个学期很努力，你拿到了驾驶证证明你学会了开车一个道理，大家不可能盯着你一学期看你是否认真学习，也不会查看你学车录像。

在争夺某个区块的记账权的过程中也是这个道理，第一个算出答案的人，大家验证一下，正确，证明他确实努力计算了，就同意这个区块的信息就由他来记，没有任何争议。

去算出随机数，争夺记账权的过程就叫挖矿，为了获得奖励，专门来挖矿的人叫做矿工，就是上面例子里几百万的姑娘。

这个计算题很难，难到电脑都要算十分钟左右。有些电脑算的快，有些电脑算的慢，大家计算能力不同，计算的快慢就叫算力。算力的单位是哈希（Hash）/秒，就是一秒能试多少次。

比特大陆的蚂蚁S9矿机

算力越大，获得奖励的可能性就越大。最初是家用电脑的CPU来挖矿,后来有个哥们发现GPU（显卡）挖矿效率更高，他就是用1万枚比特币购买了两个披萨Laszlo Hanyecz，比特币挖矿进入显卡挖矿时代。再往后发展，出现了专门的ASIC矿机，ASIC是Application Specific Integrated Circuit的缩写，是一种专门为某种特定用途设计的电子电路（芯片），如果说家用电脑挖矿是拿着铲子挖，ASIC简直就是蓝翔毕业开着挖掘机在挖。

矿工的贡献

矿工们挖到的一个个区块，在比特币网络中按先后顺序链接起来，就是我们说的区块链（Block Chain）。

如上图，每一个区块都包含下一个区块标识值next，同一个内容对应唯一哈希值，也就是说，本区块任何改动都会导致哈希值变化。就好像身份证的ID。任何人想要修改之前的账本，比如Bob把2号区块的内容改了，那么2号区块的哈希值就变了，,无法连接到3号区块上，而大家只认可最长链，被修改过区块高度为2，最长链为3，这条被修改的链被大家摒弃。

最长链机制比较好理解，整个比特币区块链系统中，只有最长的那条链（即区块高度最高），大家才会去同步。但是在区块链中，没有“区块长度”的概念，只有区块高度，为了方便大家理解，上面用了区块长度。

现在大家理解了工作量证明+最长链机制，思考一个问题，为什么需要矿工挖矿？

答案是矿工保证了比特币网络的安全性，请看下面这个例子（引用于公众号汤强）。

如果A想攻击比特币网络，A可以分三步走：

第一步：花300万美元正常买入200个比特币，矿工正常打包记账。

第二步：在市场上卖出这些币，拿到300万美元现金。

第三步：启动51%攻击，把第二步卖200个币的交易“抹掉”，重新打包交易、算随机数。

攻击者要想做到成功修改，算力必须高于其他矿工算力总和，即51%算力攻击（一些报告指出，算力达到全网的30%就有一定概率攻成）。51%算力意味着攻击者可以比除他之外所以攻击者更快找到随机数，最终会挖出最长的区块链，以为最长链机制，全网其他矿工就会顺着攻击者的链再挖下去，认可他的账本。

最终攻击成功，攻击者赖掉自己卖币的交易记录，不正当获利200个币。