【区块链启蒙11/100】比特币和伟大的矿工

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00 前言

本系列将以100个区块链知识为基石,循序渐进,娓娓道来,为零基础人士筑造一座区块链认知大厦。

如果有可能,将来会集结成书。(求区块链插画师一起合作

当然,愿意的话,您可以转发给身边的亲人朋友,帮助他们早日启蒙,享受区块链认知红利。

11.1 大众眼中的比特币和矿工

以前刚听说比特币暴涨的时候,相信很多人都会去百度,我敢保证,搜出来的都是闪闪发光的金币,还不知道到哪里买。

接着又听说比特币是矿工挖出来的时候,又不知道这些矿工在哪里,怎么去跟他们一起去挖。

我们看下面两张图。

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大众眼中的比特币
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大众眼中的矿工

11.2 真实的比特币和矿工

上图中的比特币可能在淘宝上几块钱能买一个,只是用于恶搞或配图。真正的比特币根本就不存在,因为它并不是实物,只是区块链上一笔看不见的账目而已。

而矿工,也只是为区块链做特定贡献的一些人,区块链会定期释放出几个比特币来奖励他们。人们把这项特定的工作,形象地称为挖矿。

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11.3 他们要干什么

最初,挖矿像游戏一样,大家有一搭没一搭地挖,甚至有人用挖出来的1万个比特币买了两个披萨。现在来看,那个披萨是空前绝后的昂贵,因为1万个比特币现在至少也要值6个亿了。

大家都知道比特币很值钱,为区块链工作,应该是件很光荣的事情。可是挖矿的说法,听起来好像挺吃苦的。

我们来了解下这群矿工,他们确实挺辛苦的。

由于比特币被程序设计为挖矿难度越来越大,矿工们的挖矿设备就越来越精良,数量也就越来越多。后来,单凭数量有限的几台矿机已经很难挖到矿了,于是矿工们就扩大规模开矿场。许多矿场又合并为矿池。

这些矿场要耗费大量的电能,据说超过了很多小国家的全年用电量,这样的小国家达到了159个。为了节约开支,矿场只能开在新疆、内蒙、四川等电费便宜的偏远地方,自然条件相当恶劣。因为一些政策上的原因,后来甚至举家搬迁到冰岛、澳大利亚、俄罗斯等更加偏远地方。

我们看图感受一下。

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蚂蚁矿机
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鄂尔多斯的比特币矿场,图片来源:华尔街见闻
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大渡河边的矿场,图片来源:新浪

需要额外说明的是,挖矿活动是全球性质的,并不是只有中国人。但是,聪明爱财能吃苦的中国矿工们,在全球的矿池中扮演着举足轻重的作用,据说份额第一。向中国矿工致敬

11.4 他们有什么用

矿工辛苦挖矿、快乐赚钱,天经地义啊。他们对区块链能起到什么作用吗?

作用太大了!没有矿工,就没有区块链

这里所说的区块链,特指比特币的区块链。理解了这个,其他的区块链也不难理解。

首先,区块链上的信息,也就是这个分布式账本,都在数以万计的矿工们的电脑上存着呢,他们免费为我们开着机、耗着电,抛妻离子、南征北战的,绝对是活雷锋啊!

其次,矿工们负责所有用户的交易数据打包,然后链接到区块链上,还要根据历史区块算出哈希值,监控这些哈希值不要发生变化,保障历史数据不被篡改、不能伪造、不能抵赖。

再次,矿工们达成了一个共识机制,建立了一个和谐社会,同心协力、惩恶扬善,全力维护着整个区块链的安全与稳定。

那么,仅仅是为了挖比特币,就这么高风亮节、物我两忘吗?

不全是。真正的原因,同时也是比特币最为精妙绝伦的设计,那就是是共识机制。

11.5 共识机制

共识机制比较复杂,以后要多开几节来讲。这里简单了解下比特币的共识机制。

在比特币的世界里,从创世纪,发明者中本聪就把一项重要共识,通过宪法程序写死在最初的区块链上了,那就是“诚实能干有奖励”,闪闪发光的7个大字!

首先,要诚实

矿工们负责记账,这可是全网的大事,不能出错,不能舞弊。每发生一笔交易,矿工们都要如实记录,根据以前的哈希值是否有改变来验证是否出现异常。出现异常后,要及时放弃这个异常的区块,避免在错误的道路上越走越远,然后选择正确的区块,以此反复。否则,若因自己犯错或包庇别人,而被其他人放弃,就没有任何奖励。

其次,要能干

大家都很诚实地记账,矿工那么多,奖励那么少,到底奖给谁呢?奖给最能干的人。其实,验证交易、打包记账都是分分钟的事情,大家干得一样好,奖给谁呢?为了解决这个问题,中本聪在程序中让大家玩猜哈希值的游戏,每10分钟猜一次,谁先猜中,奖励就归谁。前面几节讲过哈希值,大家知道猜哈希值的难度的,尽管程序大大降低了哈希值的难度系数,但还是要消耗大量的算力才能猜得到。由于要比谁先猜到,所以,矿工们就开始了装备竞赛,矿场的成本也就越来越高。

这里面其实还有个隐性的负面激励,那就是“犯错要亏本”,5个闪闪发光的大字!

就是这么一个共识机制,才成就了我们伟大的矿工。

这个共识机制的名字叫:工作量证明机制(PoW,全称是Proof of Work)——想拿奖励?努力工作,证明给我看!

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11.6 下节预告

了解了区块链和比特币,我们也叩开了数字货币的大门。下一节,我们继续认识比特币,并见识下它的疯狂。


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