什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(1)

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(2)

简单来说,一个比特币(BTC)就是一串密码,这一串密码是通过一种特定的算法(基于密码学原理)由计算机通过大量的运算而产生的。每一枚比特币的产生和交易都是通过Peer to Peer(P2P)的分布式网络记录并通告全网。

接下来给大家分别介绍几个概念从而来帮助大家更好的了解比特币。

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区域链网络(Blockchain)

想象一下,你的银行账户里有一笔钱,但是所有人看到的都只是一个数字,并不是实际的钱币,但是为什么这个数字就证明了你拥有这些数量的财富呢?这是因为这个数字是被银行系统所承认的,银行在这里就属于一个中心化的第三方。而在比特币支付系统中,你拥有的比特币数量也需要得到别人的承认之后才会变得有价值,在这里区域链网络就承担了这个角色。

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(3)

首先大家要知道一个概念叫做“挖矿”,大家可以暂时先把它理解成一种获取和挖掘比特币的方法,具体我们会在以后详细介绍。想要通过“挖矿”来获取比特币,那么就需要“矿工”来替你工作,这里的“矿工”主要就是指大家手中的计算机或者是矿机,而区域链网络,就是由世界各地正在挖矿的计算机和矿机构成的。当比特币的交易发生时,这个交易行为会通知到每一个正在工作的“矿工”从而得到整个区域链网络的承认,于是你手中的比特币因为得到了承认而有了价值。

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点对点传输Peer to Peer(P2P)

点对点传输是一种免除中间第三方的传输方式,在这里我们只介绍货币交易过程中的P2P传输。在点对点的传输过程中,每一方都是对等的,所有人都可以通过互联网进行直接交互,完全消除了中间商这个角色。在货币交易的过程中能使得交易更快速,更简洁,手续费更低廉。

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(4)

举个例子来说,我们现在生活中常用的微信和支付宝转账,两个人互相之间看似能直接进行的金融交易其实背后都依靠着腾讯和阿里巴巴的服务器,整个过程其实是付款方先把钱转给了服务器,服务器再把钱转给了收款方,这中间的服务器就成了一个中间商。而在比特币的世界里,也就是P2P中,这样的第三方中间商是不存在的,交易的双方只要通过互联网,就能发送或者接受比特币,这也是比特币最大的独特性所在。

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去中心化(Decentralization)

因为比特币采用的是点对点(P2P)的传输方式,这使得比特币成为了一个“去中心化”的支付系统。“去中心化”的管理机制也就意味着在整个比特币系统中并不存在类似于中央银行的货币发行人,也不存在货币交易的中间商。整个系统都是由所有的普通用户组成的,每个用户都是对等的,任何规则的修改都需要所有用户来进行“投票”决定,并且“少数服从多数”。

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(5)

值得一提的是,在区域链网络中,通知所有“矿工”的方式正是由P2P的形式来实现的,交易发生时,交易信息会由距离最近的“矿工”开始向远处层层传递,直到所有的“矿工”都接到了通知,从而获得整个区域链网络的承认。

这时候就会有人担心,在通知每一位“矿工”交易信息的过程中,交易信息是不是会被篡改呢? 对于这个顾虑,大家可以这么想一下,一个人想要在交易信息传递的过程中去篡改交易信息然后再继续传递下去,这所需要的传递总时间是远远大于真实信息所需要的传递总时间的,那么也就意味着真实信息的传递速度是要比虚假信息快的,所以真实信息一定是最先被更多的用户获取。比特币因此规定了,传递链最长的交易信息才是有效的比特币交易。

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(6)

但是存在这样一种情况,如果有人能够拥有全世界大多数的“矿工”的话,这里的大多数是指超过一半以上也就是至少51%,他理论上就拥有了随意篡改交易信息的能力,因为超过一半的作为信息传递介质的“矿工”已经被他控制了,最长的传递链永远在他的手中,因此他可以为所欲为。这样的操作有个专有名词叫做“51%攻击”。

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(7)

目前看来,这种情况是基本不可能实现的,首先,“矿工”分布在全世界各地,每个人只可能拥有一小部分。其次,就算真的有人做到了拥有超过51%的“矿工”来操纵比特币,比特币一旦被破坏,受害者是所有的比特币玩家,包括他自己,得不偿失。所以说这种情况是基本不可能发生的。而正是因为“矿工”分布在全球各地,能够尽量维持一个相对平衡的局面来避免“51%攻击”的出现,从而使每个用户都成为对等的个体,因此也就实现了一个“去中心化”的比特币支付系统。

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智能合约Intelligent contract

对于传统货币,如果我们要购买东西,都需要经过第三方机构,比如说PayPal,亚马逊,支付宝。这些第三方机构就作为了一个中间人来使这个我们的交易达成(避免因为一方赖账的问题)。可是这样做的后果就是我们每一笔交易都需要花费比较高的手续费。可是如果没有了第三方来给我们担保或者说承担风险,许多交易都会因为买家无法信任卖家从而无法达成。而区域链技术恰好解决了这个问题,我们不需要相信对方,我们只需要相信区域链里面的代码(智能合约)就行了。首先大家都把钱放到区域链里,区域链通过运用高级算法的数字签名来确认双方身份,最后交易完成通过事先约定好的条约代码自动分配所得。这种无法被模仿和替代的确认过程要比传统的签字和盖章都要更保险。

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一句话的总结

比特币是一种在区域链网络内使用P2P进行传输的去中心化,基于密码学原理加密,并且交易受到智能合约保护的电子货币。

什么是“挖矿”?

想要获取比特币,除了直接花钱去买,另一种方式就离不开“挖矿”。但“挖矿”到底是什么呢?

举个例子来说,在上一篇文章开头介绍比特币的时候,小编就说过,一枚比特币就是一串密码,比特币网络目前每10分钟会产生12.5个比特币,也就是说,每十分钟都会有新的密码串产生。全世界所有想挖掘比特币的人都需要来计算这个密码串,谁第一个算对了,谁就可以拿走这十分钟产生出来的所有比特币,这个过程就叫做“挖矿”。

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(8)

当然,这个计算过程不是由人脑来完成的,整个过程都是一台台计算机来实现的,这些计算机就充当了“矿工”的角色来替你“挖矿”。那么,越快地算对密码串依靠的是什么呢?通俗地来讲,这比较的是每个“矿工”的挖矿速度,专业的说法称之为“算力”或者说“工作量”(POW)。

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什么是“算力”和“哈希值”?

每个比特币所对应的密码串有一个自己的名字叫做“哈希值(Hash)”,每一个矿工要做的事就是去寻找那个有效的“哈希值”,而在挖掘和寻找这个值的过程只能靠“矿工”不断地去猜和匹配,一旦匹配成功,你就得到这些比特币。上文我们提到的计算机的“算力”和“工作量”,他的意义就是表示每台计算机每秒钟能产生多少次与有效“哈希值”碰撞和匹配的能力。也就是说,计算机的算力越大,它每秒钟就能猜更多次数的“哈希值”,那么他就拥有较大的几率获取更多的比特币。通俗地来理解就是,计算机的算力越大,挖掘比特币的能力就越强。

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“挖矿”历史上的五大时代

在比特币刚出现的时候,大约每10分钟就可以产生50个比特币。但是比特币的产量随着挖掘难度的增加是在减少的,大约每四年就会减少一半。目前,每10分钟比特币网络可以产生12.5个比特币。由于“挖矿”难度会不断提升,相应的想要更大几率的挖到比特币则需要更强大的计算机,或者说更多的“算力”。

这里就要跟大家简单介绍一下比特币“挖矿”历史上经历的五大时代。

从下面列出来的五大时代中可以看出,在挖矿芯片更新换代的同时,每个时代拥有了比上一代更快的挖矿速度。

CPU挖矿(20MHash/s)

GPU挖矿(400MHash/s)

FPGA挖矿(25GHash/s)

ASIC挖矿(3.5THash/s)

大规模集群挖矿(3.5THash/s*X)

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(9)

如今,比特币玩家们再也不可能像最初那样那样,通过个人电脑CPU每天就可以挖到数个比特币了。如果说按照现在的算力总和,一个有GTX-1080 Ti显卡的计算机,挖中一个比特币块的几率比中乐透还要低。为了让更多的人在付出努力和时间之后有机会获得比特币,“矿池”和“矿场”就因此应运而生了。

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“矿池”?

什么是矿池?矿池就是很多的玩家一起合作来“挖矿”。矿池能够把各成员的算力统一起来,一起挖矿,最后通常按照各位玩家计算机算力的占比来分配比特币。这样挖矿会变的保险很多,从而使小型玩家也有机会赚到钱。

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(10)

举例来说,现在比特币全网每10分钟产生12.5个比特币。假设全球有一百万人正在“挖矿”,那么在这10分钟内,第一个算对密码串的幸运儿能够拿走这全部的12.5个比特币,其它人则颗粒无收。而“矿池”的出现就是为了避免这种相对于小玩家不太友好的现象的出现,他的运作机制就是大家组队开采,最后以特定的分配方式来分配收益,这样能够使得“矿工”的比特币收益趋于稳定,减少“矿工”颗粒无收的风险。

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(11)

在这里我们以最常用的Pay-Per-Share(PPS)分配方式为例来说明,假设你的算力是10TH,而整个矿池的算力是100TH,你的算力占矿池算力的1/10,假设矿池一天能产生10个比特币,那你每天就能拿到1个比特币。除此之外,PPS分配方式最大的优点在于一旦比特币被“挖掘”出来,所有的“矿工”会立刻得到相对应数量的报酬,因此可以立即取现。这样的分配方式避免了矿池运营者幕后操控的可能性,但同时这增加了矿池运营者的所要承担的风险,所以运营者会从中收取一些手续费来弥补这些潜在风险所带来的损失。

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“矿场”

现在的“挖矿”时代已经进入了大规模集群挖矿的时代。简单来说,“矿场”就是这些集中起来的计算机和矿机的所在地,如今这些矿场主要位于冰岛,加拿大等人口较少的地区。现在普遍的矿机是ASIC矿机(Application Specific Integrated Circuits即专用集成电路)。

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(12)

一台蚂蚁大陆的ASIC矿机大概相当于6台左右GTX-1080Ti的算力。这些企业或个人通过用本场庞大的算力来挖矿或者是投入到矿池之中。因为这类电脑一般有专业的挖矿芯片,多采用烧显卡的方式工作,耗电量较大,所以这些企业通常建在水电站或者是其他电力资源价格低廉的地方从而来使利润最大化。

什么是比特币权威全面解读(什么是比特币挖矿)(13)

除此之外,这些企业通常提供租赁或保存矿机的服务,因此就产生了“云挖掘”这种服务,这也是小编要为大家在下篇文章中着重介绍的一种成本较低并且非常适合留学生的获取比特币的途径。

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