比特幣挖礦挖出來的是什么
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什么是挖礦? - 知乎切換模式寫文章登錄/注冊什么是挖礦?XBTFX當(dāng)談?wù)摰奖忍貛磐诘V時，許多人可能會感到困惑。這項工作似乎神秘而復(fù)雜，但實際上它是一種基于數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)的過程。讓我們來了解一下比特幣挖礦是如何工作的。 什么是比特幣挖礦？ 比特幣挖礦是一種通過計算解決復(fù)雜數(shù)學(xué)問題的過程，以確保比特幣網(wǎng)絡(luò)的安全和穩(wěn)定運行。挖礦者通過解決這些問題來創(chuàng)建新的比特幣，并確認(rèn)交易記錄的有效性。這個過程也被稱為"工作量證明"，因為挖礦者必須提供計算能力來證明他們的工作。 挖礦的過程驗證交易： 首先，比特幣網(wǎng)絡(luò)上會有許多等待確認(rèn)的交易。這些交易被打包成一個"區(qū)塊"，每個區(qū)塊包含了一定數(shù)量的交易記錄。 計算哈希值： 挖礦者的任務(wù)是找到這個區(qū)塊的特定哈希值，這需要不斷地嘗試不同的數(shù)學(xué)問題。這個問題是如此復(fù)雜，以至于需要大量的計算能力和時間來找到正確的哈希值。 工作量證明： 一旦挖礦者找到了符合要求的哈希值，他們就會將這個區(qū)塊添加到比特幣的區(qū)塊鏈中。這個過程被稱為"工作量證明"，因為挖礦者必須花費大量的計算能力來證明他們已經(jīng)做了實際的工作。 獎勵和手續(xù)費： 作為獎勵，成功挖礦的人會獲得一定數(shù)量的新比特幣。此外，他們還會獲得在區(qū)塊中包含的所有交易的手續(xù)費。 挖礦的挑戰(zhàn) 計算難度： 比特幣網(wǎng)絡(luò)會根據(jù)挖礦者的總體計算能力調(diào)整挖礦難度。這意味著隨著時間的推移，挖礦變得越來越困難。 能源消耗： 挖礦需要大量的計算能力，因此也需要大量的電力。這導(dǎo)致了對能源的高度需求，有些人對其環(huán)境影響表示擔(dān)憂。 專業(yè)化： 現(xiàn)在，比特幣挖礦已經(jīng)變得非常專業(yè)化，許多人會投資于定制的挖礦設(shè)備，以獲得更高的計算能力和更好的競爭力。 比特幣挖礦的意義 比特幣挖礦不僅僅是為了創(chuàng)造新的比特幣。它也是比特幣網(wǎng)絡(luò)的基石，保障了這個網(wǎng)絡(luò)的安全性和去中心化的特性。挖礦者的工作確保了交易的有效性和整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 總的來說，比特幣挖礦是一項復(fù)雜而重要的工作，它在比特幣和其他加密貨幣的世界中扮演著關(guān)鍵的角色。通過不斷解決數(shù)學(xué)問題，挖礦者為整個網(wǎng)絡(luò)的運行做出了貢獻(xiàn)，并有機(jī)會獲得比特幣作為獎勵。發(fā)布于 2024-03-11 17:50?IP 屬地西班牙比特幣 (Bitcoin)?贊同 1??添加評論?分享?喜歡?收藏?申請
詳解比特幣挖礦— 應(yīng)該是史上最通俗易懂的版本 - 知乎
詳解比特幣挖礦— 應(yīng)該是史上最通俗易懂的版本 - 知乎切換模式寫文章登錄/注冊詳解比特幣挖礦— 應(yīng)該是史上最通俗易懂的版本S-Maruko從入門到精通，看我就夠了！?? 比特幣挖礦就是礦工將一定數(shù)量的交易打包到同一個區(qū)塊，然后共同去計算同一道數(shù)學(xué)題來決定以誰的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)，并且決定誰贏得新發(fā)行的比特幣和交易費?！ ∠嘈藕芏嗳硕悸犝f過比特幣挖礦的說法，不知道有多少人真正理解這個概念。在礦產(chǎn)領(lǐng)域，挖礦的概念其實很容易理解，就是從富含某種礦物質(zhì)的礦石中提煉出礦物質(zhì)的過程，而所謂的礦工就是那些頭戴安全頭盔，從事提煉礦物質(zhì)的工人，他們的形象在我們的腦海中恐怕一點也不陌生?！ ”忍貛攀澜绲耐诘V和礦產(chǎn)領(lǐng)域的挖礦還是有很多相似之處的，都是在挖掘有價值的資產(chǎn)，都需要花費一定的代價，都能給挖礦的人帶來一定的收益。礦產(chǎn)領(lǐng)域的挖礦可以得到相對稀缺的礦產(chǎn)資源，同時要付出體力和承擔(dān)安全風(fēng)險的代價;而比特幣的挖礦可以得到比特幣獎勵，同時要付出計算機(jī)算力的代價?！ 〉V產(chǎn)領(lǐng)域的礦工是靠大型的機(jī)械設(shè)備，而比特幣世界里的礦工是靠專業(yè)的計算機(jī)設(shè)備，伴隨著激烈競爭，比特幣的挖礦設(shè)備從最開始的普通計算機(jī)，到現(xiàn)在的越來越專業(yè)的挖礦設(shè)備。 不過比特幣世界的挖礦和礦產(chǎn)領(lǐng)域的挖礦也還是有很多不同的，比特幣世界的挖礦還是發(fā)行新比特幣的唯一方式，同時也是在去中心化的網(wǎng)絡(luò)中保證民主和競爭的重要手段，但是它也不是一點壞處都沒有，比如浪費了大量的計算機(jī)算力和電力。至于為什么會這么說，看完接下來的文字我想你就會明白了。 文章導(dǎo)讀：? 1.什么是挖礦? 2.如何證明誰的工作量最多? 3.什么是工作量證明(POW)? 4.挖礦是一場接力賽? 5.小結(jié) 1. 什么是挖礦 如果還不了解區(qū)塊鏈的話，可以參考不懂技術(shù)?老司機(jī)帶你輕松理解區(qū)塊鏈知識，比特幣的網(wǎng)絡(luò)中傳播著大量的交易信息，既然沒有中心化的統(tǒng)一服務(wù)，那么誰來確認(rèn)這些交易的合法性，以及達(dá)成統(tǒng)一的共識呢?我們可以想想中心化服務(wù)的支付寶是如何解決這兩個問題的，支付寶其實是買賣雙方的中間擔(dān)保，它負(fù)責(zé)確認(rèn)每一筆交易是否合法，并且等雙方在線下的交易沒有問題時，才將資金轉(zhuǎn)給賣方，這就保證了不會出現(xiàn)某一方作弊或者不認(rèn)賬的問題。 但是比特幣網(wǎng)絡(luò)中沒有像支付寶這樣的擔(dān)保角色，那么它是如何做到交易的正常進(jìn)行的呢?其實答案也很簡單，就是由網(wǎng)絡(luò)中的所有全節(jié)點共同決定這份交易是否合法，通過共同維護(hù)同一份帳薄來確保交易不會違約和篡改?！ ∵@就如同有10個人共同見證了兩個人的交易，并一起確認(rèn)這筆交易的合法性，同時每個人都維護(hù)了一份賬本，這筆交易會記錄到每個人各自維護(hù)的同一套賬本上，如果有人要違約或篡改交易數(shù)據(jù)，他需要同時改掉至少6個人的賬本(少數(shù)服從多數(shù))。否則如果只改自己的那一份賬本，別人很容易就看出他的作弊行為，想想掩耳盜鈴的故事應(yīng)該就能明白了。 說回到比特幣世界的挖礦，挖礦就是比特幣世界里的礦工確認(rèn)每一筆交易是否合法(關(guān)于如何確認(rèn)交易合法，可以參考一文看懂比特幣交易的全過程)，并將合法的交易寫入到統(tǒng)一的公共帳薄上，同時會獲得一定的新比特幣和交易費的獎勵的過程。獎勵是為了鼓勵更多的礦工加入進(jìn)來，確保不會出現(xiàn)某一個節(jié)點獨斷專權(quán)的情況，至于獎勵給哪一個礦工，這就要看誰的工作量更多了，在比特幣的世界里，是靠共同解決某一個數(shù)學(xué)問題來證明工作量的多少?！ ∵@就如同在競爭激勵的市場經(jīng)濟(jì)中，每個公司都會拼盡全力提供更好的服務(wù)和產(chǎn)品才能生存下去，這樣就不太容易產(chǎn)生壟斷和腐敗，而競爭的結(jié)果促進(jìn)了資源的有效配置，社會的整體財富就會不斷增長，最終所有人都會受益，當(dāng)然受益最大的還是對社會貢獻(xiàn)最大的企業(yè)家?！ 《谟媱澖?jīng)濟(jì)下，所有的生產(chǎn)安排和資源分配，都掌握在少數(shù)人手中，權(quán)力的過度集中必然會導(dǎo)致腐敗，也不利于資源的合理配置，長遠(yuǎn)來看，只能是絕大大多數(shù)人普遍赤貧，而受益最大的往往是掌握更多資源的人。想想改革開放前后的中國，就能明白計劃經(jīng)濟(jì)和市場經(jīng)濟(jì)的不同效果了。 總結(jié)一下，挖礦就是礦工為了得到新發(fā)行的比特幣和交易費的獎勵，主動去確認(rèn)交易是否合法，并將合法的交易寫入共同維護(hù)的帳薄中的過程。而獎勵是為了確保礦工有更多的積極性，避免權(quán)力集中在少數(shù)人手中，同時獎勵也是比特幣發(fā)行的唯一方式?！?. 如何證明誰的工作量更多 剛才提到了挖礦的獎勵會給工作量最多的那個人，那么如何證明誰的工作量最多呢。其實也很簡單，就是大家共同去解同一道數(shù)學(xué)題，這道數(shù)學(xué)題需要一定的計算量才能做出來，而率先得到答案的礦工就是最終的勝出者，分享最終的獎勵?！ ∠嘈糯蠹乙郧岸纪孢^數(shù)獨游戲(沒玩過的同學(xué)請自行搜索游戲規(guī)則)，簡單來說就是每一行與每一列必須出現(xiàn)1～9的數(shù)字，每個小九宮格內(nèi)也必須有1～9的數(shù)字，并且每個數(shù)字在每行、每列和每個小九宮格里出現(xiàn)且僅能出現(xiàn)一次。游戲剛開始只會給出有限的幾個位置上的數(shù)字，其他的位置都需要計算分析才能得出來正確的數(shù)字。? 由這張游戲圖可以看出，想要計算分析出每一個位置上的數(shù)字，還是需要花費不少力氣的，但是填完之后來驗證是否正確就簡單很多，看一下橫排、豎排以及小九宮格是否沒有重復(fù)的數(shù)字即可。 而比特幣挖礦的數(shù)學(xué)題也有這樣的特性，就是計算起來很費事，但是驗證起來卻很簡單。當(dāng)然了，挖礦的數(shù)學(xué)題不是求解一道數(shù)獨題目，而是計算一道概率題?！ ∠扰e一個簡單的擲骰子游戲，假如說有兩個骰子，如果我說擲出一個骰子之和小于等于12的組合，你肯定會說這還不簡單，隨便擲，任一個組合都肯定小于等于12，一點難度都沒有。好，那假如我把條件設(shè)為小于等于8呢，可能就不是每次都能擲出來了，它的概率是0.72;如果我再把條件設(shè)小呢，如果是4呢，那么擲出來的可能性就會進(jìn)一步減小，概率為0.11。(這里默認(rèn)大家都會計算概率，如果不懂的話，只需要知道概率在不斷減小就可以，想想現(xiàn)實的場景，這點應(yīng)該不難理解)3. 什么是工作量證明(POW) 理解了擲骰子游戲，再來介紹挖礦的工作量證明(POW Proof-Of-Work)算法就很簡單了，在之前一篇介紹區(qū)塊鏈的文章不懂技術(shù)?老司機(jī)帶你輕松理解區(qū)塊鏈知識中，曾經(jīng)提到過區(qū)塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)時提到了兩個數(shù)據(jù)是和挖礦相關(guān)的，當(dāng)時沒有詳細(xì)說明，現(xiàn)在就可以拿出來分析了?！ ∵@里的難度目標(biāo)和Nonce就是和挖礦相關(guān)的參數(shù)，我們都知道比特幣網(wǎng)絡(luò)平均每10分鐘產(chǎn)生新的比特幣，也就是說挖礦的平均時間為10分鐘，也許你會問怎么確保剛好是10分鐘呢。其實答案很簡單，就是控制數(shù)學(xué)題目的難度，假如某個人的解題速度在不斷提升，那么我只要提高題目難度，就可以保證他解答的時間大致衡定?！ ≡诒忍貛攀澜缰校忸}速度和計算機(jī)的算力有直接的關(guān)系，想想今天的一臺計算機(jī)和20年前的一臺計算機(jī)去解同一道復(fù)雜的數(shù)學(xué)題，誰先計算出來，我想你肯定也認(rèn)同是今天的計算機(jī)率先求出答案。如果我告訴你，誰先解出答案，就給誰豐厚的獎勵，大家肯定會拼命提高計算機(jī)的性能，這也是全球各個礦工在不斷提高算力的原因，因為大家都想快速解出答案，以獲得獎勵?！ ≌f回到難度目標(biāo)和Nonce兩個參數(shù)，挖礦的題目是這樣的，每一個區(qū)塊頭都有唯一的哈希值，我現(xiàn)在要求你在這個哈希值后面添加一個隨機(jī)數(shù)字(一般是從零開始遞增)，然后再去計算這個結(jié)果的哈希值，直到求出來的哈希值小于某一個數(shù)字，而這個數(shù)字是由一個常數(shù)除以上面的難度目標(biāo)得出來的?！ ∪绻憷斫饬松厦娴臄S骰子游戲應(yīng)該能看懂這道題目，其實就是通過不同的數(shù)字不斷地計算哈希值，直到答案小于某一個目標(biāo)數(shù)字，這個目標(biāo)數(shù)字越小，難度就越大，跟上面的骰子一樣，結(jié)果越小，擲出來的概率就越小。而這個目標(biāo)數(shù)字是由難度目標(biāo)決定的，難度目標(biāo)數(shù)字越大，除出來得到的目標(biāo)數(shù)字就越小?！ once計數(shù)器主要是統(tǒng)計總共計算了多少次，就如同擲骰子一樣，雖然可以一把擲出要求的數(shù)字，但是多次平均下來，肯定是符合概率統(tǒng)計的，這樣別的礦工就可以根據(jù)Nonce數(shù)字大小再一次印證這個礦工是否有作弊?！ ≈链四銘?yīng)該已經(jīng)明白工作量證明算法的大致邏輯了吧，本質(zhì)上就是在求一個概率題，誰先算出來就算誰贏，獎勵就歸誰。難度隨著答題的速度會動態(tài)調(diào)整，而這個難度就是由上面的難度目標(biāo)值決定，這樣就能保證平均每10分鐘完成一次挖礦?！ ?. 挖礦是一場接力賽 一旦一個礦工成功挖礦，根據(jù)數(shù)獨游戲的邏輯，其他礦工很快就能驗證是否成功，一旦驗證通過就會將區(qū)塊放入自己維護(hù)的區(qū)塊鏈中，并趕緊投入到下一次的挖礦，不帶有一絲一毫的猶豫。如此激烈的競爭伴隨的結(jié)果，就是每個礦工都不斷提升自己的計算機(jī)性能，結(jié)果就是大家的挖礦設(shè)備都不斷升級，以至于現(xiàn)在的礦場都是緊挨發(fā)電廠，用最先進(jìn)的專用挖礦芯片?！ ∵@里其實還有一個問題，就是假如說有兩個礦工同時計算出結(jié)果怎么辦?這個時候就會出現(xiàn)分叉，也就是說區(qū)塊鏈的末端區(qū)塊存在分歧了，其實這只會臨時出現(xiàn)，并不會長久存在。原因是一旦其他礦工確認(rèn)了本次挖礦成功，就會投入到下一次挖礦，如果其他礦工又挖礦成功了，這條區(qū)塊鏈路就會比另一條區(qū)塊鏈路多出一個區(qū)塊，區(qū)塊鏈中的原則就是只認(rèn)最長的鏈路，所以另一個挖礦成功的礦工很快就會舍棄之前的區(qū)塊，以最長的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)?！ 《剟钜彩且玫酱蠖鄶?shù)的礦工認(rèn)可后才會有效，畢竟賬本是所有的人一起維護(hù)的，只有大多數(shù)人的賬本上認(rèn)可你的挖礦結(jié)果才有效。所以臨時的分叉并不會影響最終的獎勵，其實10分鐘的挖礦時間也是比特幣之父“中本聰”對效率和共識的一種平衡。 看到這里也許你就會明白，為什么會說挖礦浪費了很多算力和電力，因為勝出者往往只有一個，其他的礦工就相當(dāng)于白忙活了，但是他們的計算機(jī)已經(jīng)投入計算了，這筆算力和與之相對應(yīng)的電力也就此浪費了?！ ∵@恐怕就是為了維護(hù)民主化的代價，如果讓中心化的節(jié)點去統(tǒng)一確認(rèn)交易，并寫入公共帳薄，那么很容易滋生出腐敗，這也不符合中本聰一開始的去中心化的設(shè)計理念，但是靠挖礦決定輸贏又會導(dǎo)致資源浪費，只能說任何事情都是有成本和代價的，只要收益大于成本，這件事就有做的價值，比特幣現(xiàn)在的價格相比用于計算的電費還是劃算得多。5. 小結(jié) 關(guān)于比特幣的挖礦到此就全部介紹完了，不知道你有沒有看明白。總結(jié)一下就是礦工將一定數(shù)量的交易打包到同一個區(qū)塊，然后共同去計算同一道數(shù)學(xué)題來決定以誰的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)，并且決定誰贏得新發(fā)行的比特幣和交易費。這種靠競爭來解決交易共識的問題，避免了單一節(jié)點壟斷整個網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險，讓整個網(wǎng)絡(luò)形成了良性競爭的局面。 當(dāng)然隨著全網(wǎng)算力的提高，篡改的難度就越來越大了，因為你要改至少51%的全節(jié)點的賬本，這就要求你的算力至少是其他51%全節(jié)點的總和，這個難度現(xiàn)在已經(jīng)大到無法想象的程度，而且即便能做到，為此付出的電費代價也會讓篡改者掂量一下這么做是否劃算。關(guān)于比特幣的挖礦到此就全部介紹完了，不知道你有沒有看明白?？偨Y(jié)一下就是礦工將一定數(shù)量的交易打包到同一個區(qū)塊，然后共同去計算同一道數(shù)學(xué)題來決定以誰的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)，并且決定誰贏得新發(fā)行的比特幣和交易費。這種靠競爭來解決交易共識的問題，避免了單一節(jié)點壟斷整個網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險，讓整個網(wǎng)絡(luò)形成了良性競爭的局面?！ 猅he End——『聲明：本文轉(zhuǎn)載于公眾號“揚帆滄?！薄话l(fā)布于 2021-05-13 13:48比特幣 (Bitcoin)btc挖礦挖礦?贊同 39??4 條評論?分享?喜歡?收藏?申請
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挖礦是如何產(chǎn)生比特幣的？ - 知乎
挖礦是如何產(chǎn)生比特幣的？ - 知乎首頁知乎知學(xué)堂發(fā)現(xiàn)等你來答?切換模式登錄/注冊虛擬貨幣貨幣比特幣 (Bitcoin)挖礦是如何產(chǎn)生比特幣的？最近翻譯了中本聰先生發(fā)明比特幣的論文，在這篇論文中他說比特幣的產(chǎn)生由挖礦者計算最優(yōu)散列值計算得到，第一個計算得到這一散列值的也就是block的第一人將…顯示全部 ?關(guān)注者4,106被瀏覽5,798,637關(guān)注問題?寫回答?邀請回答?好問題 40?10 條評論?分享?273 個回答默認(rèn)排序aibifu區(qū)塊鏈掃地僧? 關(guān)注在這篇文章中我會給出一個虛擬的村莊叫“比特村”，整個文章會以講故事的方式，逐步告訴大家比特幣提出的動機(jī)、解決了什么問題以及一些關(guān)鍵組件的目標(biāo)和設(shè)計方案。問題的提出我們先從比特幣產(chǎn)生的動機(jī)開始。以物易物的比特村話說在這個世界上，有一個叫比特村的小村莊，村莊共有幾百戶人家。這個村莊幾乎與世隔絕，過著自給自足的生活。由于沒有大規(guī)模貿(mào)易，比特村村民一直 過著以物易物的生活，也就是說村民之間并沒有使用統(tǒng)一的貨幣，互相間的貿(mào)易基本上就是老張家拿一袋面粉換老李家一只羊，王大嫂拿一筐野果換劉大嬸兩尺布。 村民們一直就這么純樸的生活著。實物貨幣終于有一天，村民覺得一直這樣以物易物實在太不方便了，于是村子全員開會，討論如何解決這個問題。有人提議，以便于分割且稀有的東西，例如黃金，作 為一般等價物，把其它物品和黃金的對應(yīng)關(guān)系編成一張表格，例如一克黃金對應(yīng)一只羊，一克黃金對應(yīng)一袋面粉等等，此時老張再也不用扛著一袋面粉氣喘吁吁的去 老李家換羊了，他只要從家里摸出一克金子，就可以去老李家牽回一只羊，而老李拿著這一克黃金可以從任何愿意出讓面粉的人那里換回一袋面粉，當(dāng)然也可以換取 任何和一克黃金等值的物品。此時比特村進(jìn)入了實物貨幣時代。符號貨幣好景不長，過了一段時間，實物貨幣的弊端也出現(xiàn)了。因為比特村附近金礦并不多，開采和冶煉金子太費時費力了。而隨著使用，金子總是不斷會因為磨損、 丟失或有人故意囤積而發(fā)生損耗。全村人又一次坐在了一起，開始商討對策。此時有人說，其實大家也不必一定要真的用黃金啊，隨便找張紙，寫上“一克黃金”， 只要全村人都認(rèn)同這張紙就等于一克黃金，問題不就解決了。其他人紛紛表示認(rèn)同，但同時也有了新的問題：真實的黃金是需要開采和冶煉的，金礦有限，開采和冶 煉也需要成本，所以沒有人可以短期憑空制造大量的黃金，可寫字就不同了，只要我紙夠筆夠，隨便像寫多少寫多少，那這就變成拼誰家里紙多了，搞不好到時一萬 張紙才能換一只羊（實際上這就發(fā)生了經(jīng)濟(jì)學(xué)上的通貨膨脹）。大家一想也是啊。不過此時又有人提出了解決方案：這個紙不是誰寫都有效，我們只認(rèn)村里德高望重的老村長寫得，大家都認(rèn)識老村長的字。老村長寫一些 紙，同時按照各家黃金存量發(fā)給大家等量的紙，例如老張家有二百克黃金，老村長就發(fā)給老張二百張寫著“一克黃金”的紙，同時將老張家的黃金拿走作為抵押。就 這樣，老村長將村里所有黃金收歸到自己的家里，并按各家上交的黃金數(shù)量發(fā)給等值的寫有字的紙。此時村民就可以拿著這些紙當(dāng)黃金進(jìn)行貿(mào)易了，而且大家都認(rèn)得 老村長的字，其他人偽造不出來。另外，如果誰的紙磨損太嚴(yán)重，也可拿到老村長那里兌換新的等值的紙，另外老村長承諾任何人如果想要換成真黃金，只要拿紙回 來，老村長就會把等值的黃金還給那人。因為老村長寫得紙的黃金量和真實放在家里的黃金量是一樣的，所以只要嚴(yán)格按照銷毀多少紙新寫多少紙的原則，每一張有 效的紙總能換回相應(yīng)的真黃金。此時，比特村進(jìn)入了符號貨幣（紙幣）時代。而老村長就承擔(dān)了政府和銀行的角色。中央系統(tǒng)虛擬貨幣又過了幾年，老村長由于每天都要核對大量的舊紙幣，寫新的紙幣，還要把各種賬目仔細(xì)做好記錄。一來二去，老村長操勞過度不幸駕鶴西去了。比特村再次召開全體大會，討論應(yīng)該怎么辦。此時老村長的兒子二狗子自告奮勇接過了父親的筆，承擔(dān)起貨幣發(fā)行的責(zé)任。這個年輕的村長二狗子很聰明，他 做了幾天，發(fā)現(xiàn)好像也不用真的寫那么多紙。完全可以這樣：村民把紙幣都交上來，銷毀，但是二狗子會記錄下每戶上交的紙幣數(shù)量。以后如果要進(jìn)行付錢，例如老 張要拿一克金子向老李換一只羊，就一起給二狗子打個電話，說明要將老張名下的一克金子劃歸老李名下，二狗子拿出賬本，看看老張名下是否有一克金子，如果有 就在老賬的名下減掉一克，在老李的名下加上一克，這樣就完成了支付，此時老李在電話中聽到二狗子確認(rèn)轉(zhuǎn)賬完成，就可以放心讓老張把羊牽走了。此時比特村進(jìn)入了中央系統(tǒng)虛擬貨幣時代。每個村民都不需要用實物支付，支付過程變成了二狗子那邊維護(hù)的賬本上數(shù)字的變更。分布式虛擬貨幣這新上任的二狗子是聰明，不過這人有時候是聰明反被聰明誤。有一天二狗子盯著這賬本，心想這全村各戶誰有多少錢就是我說的算，那我豈不是……。于是他頭腦一熱，私自從老張帳下劃了十克金子到自己名下。本以為天衣無縫，但沒想到老張也有記賬的習(xí)慣，有一天他正要付錢卻被二狗子告知賬戶沒錢了。老賬核對了一下自己的賬本，命名還有十克啊，于是拿著賬本去找二狗子理論，這一核對發(fā)現(xiàn)了那筆未經(jīng)老張同意的轉(zhuǎn)賬。東窗事發(fā)！比特村炸開鍋了。二狗子被彈劾是不可避免了，不過通過這件事，大家發(fā)現(xiàn)了賬本集中在一個人手里的弊端：這個體系完全依賴于賬本持有人的個人信用，如果這個人不守規(guī)矩，隨意篡改賬本，那么整個貨幣系統(tǒng)就會崩潰如果這個人家里失火或者賬本失竊，同樣也會為整個體系帶來毀滅性的打擊正當(dāng)人們不知所措時，村里一個叫中本聰?shù)恼锌茖W(xué)家走上了臺，告訴大家他已經(jīng)設(shè)計了一套不依賴任何中央處理人的叫比特幣的虛擬貨幣系統(tǒng)，可以解決上述問題。然后他緩緩講述了自己的方案。下面我們就來看看中本聰同學(xué)是如何設(shè)計這套系統(tǒng)的?；A(chǔ)設(shè)施搭建賬簿公開機(jī)制中本聰首先說明，要對現(xiàn)有賬簿進(jìn)行如下改造：賬簿上不再記載每戶村民的余額，而只記載每一筆交易。即記載每一筆交易的付款人、收款人和付款金額。只要賬簿的初始狀態(tài)確定，每一筆交易記錄可靠并有時序，當(dāng)前每個人持有多少錢是可以推算出來的。賬簿由私有改為公開，只要任何村民需要，都可以獲得當(dāng)前完整的賬簿，賬簿上記錄了從賬簿創(chuàng)建開始到當(dāng)前所有的交易記錄。此言一出，下面立刻炸鍋了。第一條還無所謂，但是第二條簡直無法接受，因為賬簿可是記錄了所有村民的交易，這樣大家的隱私不全暴露了嗎。中本聰?shù)故遣换挪幻?，拿出了一對奇怪的東西。身份與簽名機(jī)制（公鑰加密系統(tǒng)）中本聰說，大家不要慌。在他的這套機(jī)制下，任何人都不使用真實身份交易，而是使用一個唯一的代號交易。他展示了手里神奇的東西，說這兩件東西分別叫保密印章和印章掃描器。后面他會給村里每一戶發(fā)一個保密印章和一個印章掃描器。兩者的作用如下：保密印章可以在紙上蓋一個章，每個印章蓋出的章都隱含了一個全村唯一的一串字符，但是憑肉眼是看不出來的。也無法通過觀察來制造出相應(yīng)的印章印章掃描器可以掃描某個已經(jīng)蓋好的章，讀出隱含的信息，并在液晶屏上顯示出一串字符有了這兩個神奇的東西，大家就可以在不暴露真實身份的情況下進(jìn)行交易了，而印章隱含的那一串字符就是這戶人家的代號。具體如何巧妙利用保密印章和印章掃描器進(jìn)行交易，會在下文詳述。成立虛擬礦工組織（挖礦群體）下一步，中本聰面向全村招募虛擬礦工，招募要求如下：礦工以組為單位，一組可以是單獨的一戶，也可以是幾戶聯(lián)合為一組成為礦工不影響正常使用貨幣礦工每天要花費一定時間從事比特幣“挖礦”活動，但是不同于挖金礦，虛擬礦工不需要拿著工具去野外作業(yè)，在家里就可以完成工作礦工有一定可能性獲得報酬，在挖礦活動中付出的努力越多，獲得報酬的可能性越大礦工可以隨時退出，也可以隨時有新的礦工加進(jìn)來很快，大約有五分之一的村民加入比特幣礦工組織，共分成了7個組。建立初始賬簿（創(chuàng)世塊）下面，中本聰宣布，先根據(jù)二狗子手里的賬簿，把抵押的所有黃金按賬簿記錄的余額退還給每位村民，然后徹底銷毀這本賬簿。然后，中本聰拿出一本新賬簿，在賬簿的第一頁上記錄了一些交易記錄，特別的是，這些記錄的付款人一欄全都是“系統(tǒng)”，而收款人分別是每個印章對應(yīng)的 隱含字符，代表初始時刻，系統(tǒng)為每一戶默認(rèn)分配了一定數(shù)量比特幣，但是數(shù)量非常少，都只有幾枚，甚至有些不幸的村戶沒有獲得比特幣。接著中本聰說，由于目前市面上比特幣非常少，大家可以先回到用黃金做貨幣的時代，由于我不是村長，我也沒有權(quán)利強(qiáng)迫大家一定要承認(rèn)比特幣，大家可以自行決定要不要接受比特幣。不過隨著比特幣的流動和礦工的活動，比特幣會慢慢多起來。支付與交易做了這么多鋪墊，終于說到重點了，下面說一下在這樣一個體系下如何完成支付。以老張付給老李10個比特幣為例。付款人簽署交易單為了支付10個比特幣，老張首先要詢問老李的標(biāo)識字符串，例如是“ABCDEFG”，同時老張也有一個標(biāo)識字符串例如是“HIJKLMN”，然后老 張寫一張單子，內(nèi)容為“HILKLMN支付10比特幣給ABCDEFG”，然后用自己的保密印章改一個章，將這張單子交給老李。另外為了便于追溯這筆錢的 來源，還要在單子里注明這筆錢的來源記在哪一頁，例如這個單子里，老張的10比特幣來自建立賬簿時系統(tǒng)的贈送，記錄在賬簿第一頁。收款人確認(rèn)單據(jù)簽署人老李拿到這個單子后，需要確認(rèn)這個單子確實是來自“HIJKLMN”這個人（也就是老張）簽署的，這個并不困難。因為單子上必須有保密章，老李拿出 印章掃描器，掃一下章，如果液晶屏顯示出的字符和付款人字符是一致的（這里是“HIJKLMN”），就可以確認(rèn)單子確實是付款人簽署的。這是因為根據(jù)保密 印章的機(jī)制，沒有其他人可以偽造印章，任何一個人只要掃描一下印章，都可以確認(rèn)單子的付款人和蓋章人是否一致。收款人確認(rèn)付款人余額這個系統(tǒng)到目前還是很有問題。通過保密印章，收款人雖然可以確認(rèn)付款人確實簽署了這份單子，但是無法自行確認(rèn)付款人是否有足夠的余額支付。之前的中 央虛擬貨幣系統(tǒng)中，二狗子負(fù)責(zé)檢查付款人的余額，并通知收款人交易是否有效，現(xiàn)在把二狗子開了，誰來負(fù)責(zé)記賬和確認(rèn)每筆交易的有效性呢？之前說過，中本聰設(shè)計的這個系統(tǒng)是分布式貨幣系統(tǒng)，不依賴任何中央人物，所以不會有一個或少數(shù)幾個人負(fù)責(zé)這件事，最終承擔(dān)這份工作的是之前所提到的礦工組織。老張、老李和全村其他任何使用比特幣進(jìn)行交易的村民都依賴礦工組織的工作才能完成交易。礦工的工作礦工的工作是整個系統(tǒng)的核心，也是最復(fù)雜性最高的地方。下面逐步介紹礦工的工作內(nèi)容和目的。礦工的工具俗話說，工欲善其事，必先利其器。比特幣礦工雖然不用鐵撅、鐵锨和探照燈等工具，不過也要有一些必備的東西。初始賬簿。每個組首先自己復(fù)制一份初始賬簿，初始賬簿只有一頁，記錄了系統(tǒng)的第一次贈送 空賬簿紙。每個小組有若干賬簿紙，每一頁紙上僅有賬簿結(jié)構(gòu)，沒有填內(nèi)容，具體內(nèi)容的書寫規(guī)則后面講述。下面是一張空賬簿紙的樣子，各個字段的意義后面會說到。編碼生成器（哈希函數(shù)）。中本聰又向礦工組織的每個組分發(fā)了若干編碼生成器，這個東西很神奇，將一頁賬簿填好內(nèi)容的賬簿紙放入這個機(jī)器，機(jī)器會在賬簿紙的“本賬單編號”一欄自動打印一串由“0”和“1”組成的編號，共256個。最神奇的是，編號生成器有如下功能：生成的編號僅與賬簿紙上填入的內(nèi)容有關(guān)，與填寫人、字體、填寫時間等因素均無關(guān)內(nèi)容相同的賬簿紙生成的編號總是相同，但是如果內(nèi)容哪怕只改一個字符，編號就會面目全非編碼生成器在打印編碼時還需要將所有填入賬簿紙的交易單放入，機(jī)器會掃描交易單和填入交易單的一致性，尤其是保密印章，如果發(fā)現(xiàn)保密印章和付款人不一致，會拒絕打印編碼將一張已打印的賬簿紙放入，機(jī)器會判定編號是否是有效的機(jī)器打印，并且判定編號和內(nèi)容是否一致，這個編號無法偽造交易單收件箱。每個礦工小組需要在門口掛一個箱子用于收集交易單。 公告板。每個礦工小組同樣需要一個公告板公示一些信息。有了上面的工具，礦工組織就可以開工了！收集交易單中本聰規(guī)定，每筆交易的發(fā)起人，不但要將交易單給到收款人，還要同時復(fù)制若干份一模一樣的交易單投遞到每個礦工小組的收件箱里。礦工小組的人定期到自己的收件箱里把收集到的交易單一并取出來。填寫賬簿此時小組的人拿出一張空的賬簿紙，把這些交易填寫到“交易清單”一欄，同時找到當(dāng)前賬簿最后一頁，將最后一頁的編號抄寫到“上一張賬單編號一欄”。 注意還有個“幸運數(shù)字”，可以隨便填上一個數(shù)字，如12345。然后，將這樣賬簿紙放入編號生成器，打印好編號，一張賬簿就算完成了。如果你以為礦工的工作就這么簡單，那就大錯特錯了，中本聰有個變態(tài)的規(guī)定：只有編號的前10個數(shù)均為0，這頁賬簿紙才算有效。根據(jù)之前對編號生成器的描述，要修改編號，只能修改賬簿紙的內(nèi)容，而“交易清單”和“上一張賬簿紙編號”是不能隨便改的，那么只能改幸運數(shù)字了。于 是為了生成有效的賬簿紙，小組里的礦工就不斷抄寫賬簿紙，但每張紙的幸運數(shù)字都不同，然后不斷的重復(fù)將紙放入編碼器，如果生成的編號不符合規(guī)定，這張紙就 算廢了，重復(fù)這個過程直到生成一串有效的編號。我們知道，如果編號的每一個數(shù)字都是隨機(jī)的，那么平均寫1000多張幸運數(shù)字不同的紙才能獲得一個有效的編號。這就奇怪了，這些礦工為什么要拼命干這看似無意義的事情呢？還記得之前說過礦工有報酬吧，這就是礦工的動力了。中本聰規(guī)定：每一張賬簿紙的交易清單 第一條交易為“系統(tǒng)給這個小組支付50個比特幣”。也就是說，如果你生成了一張有意義的賬簿紙，并且被所有挖礦小組接受了，那么就意味著這條交易也被接受 了，你的挖礦小組獲得了50個比特幣。這就是礦工被叫做礦工的原因，也是為什么之前說隨著交易和礦工的活動，比特幣的數(shù)量會不斷增多。例如下面是一個挖礦過程，這個小組的公共比特幣帳號為“UVWXYZ”。在幸運數(shù)字嘗試到“533”時，系統(tǒng)生成了一頁有效賬簿。確認(rèn)賬簿當(dāng)某挖礦小組幸運的生成了一張有意義的賬簿，為了得到獎勵，必須立刻請其它小組確認(rèn)自己的工作。前面說過，當(dāng)前村里有7個挖礦組，所以這個小組必須將有效賬簿紙謄抄6份快馬加鞭送到其他6個小組請求確認(rèn)。中本聰規(guī)定，當(dāng)某個小組接到其他小組送來的賬簿紙時，必須立即停下手里的挖礦工作進(jìn)行賬簿確認(rèn)。需要確認(rèn)的信息有三個：賬簿的編號有效賬簿的前一頁賬簿有效交易清單有效首先看第一個，這個確認(rèn)比較簡單。只要將送來的賬簿紙放入編碼生成器進(jìn)行驗證，如果驗證通過，則編號有效。第二部分需要將賬簿頁上的“上一頁賬簿紙編號”和這個小組目前保存的有效賬簿最后一頁編號比對，如果相同則確認(rèn)，如果不同，需要順著已有賬簿向前比對，直到找到這個編號的頁。如果沒有找到指定的“上一頁賬簿紙編號”對應(yīng)的頁，這個小組會將此頁丟掉。不予確認(rèn)。注意，由上面的機(jī)制可以保證，如果各個小組手里的賬簿紙是相同的，那么他們都能按同樣的順序裝訂成相同的賬簿。因為后面一張紙的編號總是依賴前面的 紙的編號，編碼生成器的機(jī)制保證了所有合法賬簿紙的相對先后順序在每個小組那里都是相同的（可能會有分支，但不會出現(xiàn)環(huán)，后面細(xì)講）。最后是如何確認(rèn)交易清單有效，其實也就是要確認(rèn)當(dāng)前每筆交易的付款人有足夠的余額支付這筆錢。由于交易信息里包含這筆錢是如何來的，還包含了記錄來 源交易的賬單編號。例如，HIJKLMN要給ABCDEFG10個比特幣，并注明了這10個比特幣來自之前OPQRST支付給HIJKLMN的一筆交易， 確認(rèn)時首先要確認(rèn)之前這筆交易是否存在，同時還要檢查HIJKLMN在這之前沒有將這10個比特幣支付給別人。這一切確認(rèn)后，這筆交易有效性就被確認(rèn)了。其中第一筆是系統(tǒng)獎勵給生成這頁賬簿的小組的50個，這筆交易大家都默認(rèn)承認(rèn)，后面的只要按照上述方法追溯，就可以確認(rèn)HIJKLMN是否當(dāng)前真有10個比特幣支付給ABCDEFG。如果完成了所有了上述驗證并全部通過，這個小組就認(rèn)可了上述賬簿紙有效，然后將這張賬簿紙并入小組的主賬簿，舍棄目前正在進(jìn)行的工作，后面的挖礦工作會基于這本更新后的主賬本進(jìn)行。賬簿確認(rèn)反饋對于挖礦小組來說，當(dāng)賬簿紙送出去后，如果后面有收到其他小組送來的賬簿紙，其“上一頁賬簿紙編號”為自己之前送出去的賬簿紙，那么就表示他們的工作成功被其他小組認(rèn)可了，因為已經(jīng)有小組基于他們的賬簿紙繼續(xù)工作了。此時，可以粗略的說可以認(rèn)為已經(jīng)得到了50個比特幣。另外，任何一個小組當(dāng)新生成有效賬簿紙或確認(rèn)了別的小組的賬簿紙時，就將最新被這個小組承認(rèn)的交易寫到公告牌上，那么收款人只要發(fā)現(xiàn)相關(guān)交易被各個小組認(rèn)可了，基本就可以認(rèn)為這筆錢已經(jīng)到了自己的賬上，后面他就可以在付款時將錢的來源指向這筆交易了。以上就是整個比特幣的支付體系。下面我們來分析一下，這個體系為什么可以工作下去，以及這個體系可能面臨的風(fēng)險。工作機(jī)制分析雖然上面闡述了比特幣的基本運作規(guī)則，但是村民們還是有不少疑問。所以中本聰同學(xué)專門開了個答疑會，解答常見問題。下面總結(jié)一下村民最集中關(guān)心的問題。核心問題答疑如果同時收到兩份合法的賬簿頁怎么辦？注意在上面的運行機(jī)制中，各個挖礦小組是并行工作的，因此完全可能出現(xiàn)這樣的情況：某小組收到兩份不一樣的賬簿頁，它們都基于當(dāng)前這個小組的主賬簿的最后一頁，并且內(nèi)容也都完全合法，怎么辦？關(guān)于這個問題，中本聰同學(xué)說，小組不應(yīng)該以線性方式組織賬簿，而應(yīng)該以樹狀組織賬簿，任何時刻，都以當(dāng)前最長分支作為主賬簿，但是保留其它分支。舉個例子，某小組同時收到A、B兩份賬簿頁，經(jīng)核算都是合法的，此時小組應(yīng)該將兩頁以分叉的形式組織起來，如下圖所示：黑色表示當(dāng)前賬簿主干。此時，可以隨便選擇一個頁作為當(dāng)前主分支，例如選擇A：此時如果有一個新的賬簿頁是基于A的，那么這個主干就延續(xù)下去：如果這個主干一直這么延續(xù)下去，表示大家基本都以A為主干，B就會被遺忘。但是也有可能忽然B變成更長了：那么我們就需要將B分支作為當(dāng)前主干，基于這個分支進(jìn)行后續(xù)工作。從局部來看，雖然在某一時刻各個小組的賬簿主干可能存在不一致，但大方向是一致的，那些偶爾由于不同步產(chǎn)生的小分支，會很快被淹沒在歷史中。如果挖礦小組有人偽造賬簿怎么辦關(guān)于這個問題，中本聰同學(xué)說，只要挖礦組織中大多數(shù)人是誠實的，這個系統(tǒng)就可靠，具體分幾個方面給予答復(fù)。首先，基于保密印章機(jī)制，沒有人能偽造他人身份進(jìn)行付款，因為編碼生成器在打印編碼時會核對所有交易單的保密印章，印章和付款人不一致會拒絕打印。而且誠實的礦工也不會承認(rèn)不合法的交易（如某筆交易付款方余額不夠）。所以只有一種可能的攻擊行為，即在收款人確認(rèn)收款后，從另一條分支上建立另外的交易單，取消之前的付款，而將同一筆錢再次付款給另一個人（即所謂的double-spending問題）。下面同樣用一個例子說明這個問題。先假設(shè)有一個攻擊者擁有10個比特幣，他準(zhǔn)備將這筆錢同時支付給兩名受害者A和B，并都得到承認(rèn)。第一步，攻擊者準(zhǔn)備從受害者A手里買10比特幣的黃金，他簽署交易單給受害者A，轉(zhuǎn)10個比特幣給受害者A。第二步，這筆交易在最新的賬簿頁中被確認(rèn)，并被各個挖礦小組公告出來。受害人A看到公告，確認(rèn)比特幣到賬，給了攻擊者10個比特幣等值的黃金。第三步，攻擊者找到賬簿，從包含剛才交易的賬簿頁的前一頁做出一個分支，生成更多的賬單頁，超過剛才的分支。由于此時剛才攻擊者制造的分支變成了主干分支，而包含受害者A得到錢的分支變成了旁支，因此挖礦組織不再承認(rèn)剛才的轉(zhuǎn)賬，受害者A得到的10比特幣被取消了。第四步，攻擊者可以再次簽署交易單，將同一筆錢支付給受害者B。受害者B確認(rèn)錢到賬后，支付給攻擊者等值黃金。至此，攻擊者將10個比特幣花了兩次，從兩名受害者那里各購得等值黃金。攻擊者還可以如法炮制，取消與受害者B的轉(zhuǎn)賬，將同一筆錢再支付給其他人。。。。。。關(guān)于這種攻擊，中本聰給出的解決方案是，建議收款人不要在公告掛出時立即確認(rèn)交易完成，而是應(yīng)該再看一段時間，等待各個挖礦小組再掛出6張確認(rèn)賬簿，并且之前的賬簿沒有被取消，才確認(rèn)錢已到賬。中本聰解釋道，之前設(shè)定變態(tài)的編號規(guī)則，正是為了防御這一點。根據(jù)前面所述，生成有效賬簿頁不是那么簡單的，要花費大量的人力反復(fù)試不同的幸運數(shù) 字，而且過程完全是碰運氣。如果某賬簿頁包含你收到錢的確認(rèn)，并且在后面又延續(xù)了6個，那么攻擊者想要在落后6頁的情況下從另一個分支趕超當(dāng)前主分支是非 常困難的，除非攻擊者擁有非常多的人力，超過其他所有誠實礦工的人力之和。而且，如果攻擊者有如此多人力，與其花這么大力氣搞這種攻擊，還不如做良民挖礦來的收益大。這就從動機(jī)上杜絕了攻擊的形成。比特幣會一直增加下去，豈不是會嚴(yán)重通貨膨脹中本聰說，這一點我也想到了。前面忘了說了，我給礦工組織的操作細(xì)則手冊會說明，剛開始我們協(xié)議每生成一頁賬簿，獎勵小組50個比特幣，后面，每當(dāng) 賬簿增加21,000頁，獎勵就減半，例如當(dāng)達(dá)到210,000頁后，每生成一頁賬簿獎勵25個比特幣，420,000頁后，每生成一頁獎勵12.5個， 依次類推，等賬簿達(dá)到6,930,000頁后，新生成賬簿頁就沒有獎勵了。此時比特幣全量約為21,000,000個，這就是比特幣的總量，所以不會無限 增加下去。沒有獎勵后，就沒人做礦工了，豈不是沒人幫忙確認(rèn)交易了到時，礦工的收益會由挖礦所得變?yōu)槭杖∈掷m(xù)費。例如，你在轉(zhuǎn)賬時可以指定其中1%作為手續(xù)費支付給生成賬簿頁的小組，各個小組會挑選手續(xù)費高的交易單優(yōu)先確認(rèn)。礦工如果越來越多，比特幣生成速度會變快嗎不會。中本聰解釋，雖然可以任意加入和退出礦工組織，導(dǎo)致礦工人數(shù)變化，每個礦工也會拿到一個編碼生成器，不過我已經(jīng)在編碼生成器中加入了調(diào)控機(jī)制，當(dāng)前工作的編碼生成器越多，每個機(jī)器的效率就越低，保證新賬簿頁生成速率不變。雖然每個人的代號是匿名的，但如果泄露了某個人的代號，賬簿又是公開的，豈不是他的所有賬目都查出來了確實是這樣的。例如你要和某人交易，必然要要到他的代號才能填寫交易單。因為收款人一欄要填入那人的代號。不過中本聰說可以提供無限制的保密印章，建議每一次交易用不同的保密印章，這樣查賬簿就追查不到同一個人的所有賬目了。答疑完畢。說明本文用通俗比喻的方式講解了比特幣的運行機(jī)制。有幾點需要說明：為了便于理解，我做了很多簡化，因此有些機(jī)制細(xì)節(jié)和實際的比特幣可能不完全相同。但總體思想和關(guān)鍵原理是一致的。由于很多計算機(jī)世界的東西（如公鑰體系、網(wǎng)絡(luò)傳輸）在現(xiàn)實世界中并沒有特別好的對等物，所以故事里難免有一些生硬和不合常理的細(xì)節(jié)。本文描述的是比特幣網(wǎng)絡(luò)本身的技術(shù)原理和運作機(jī)制，當(dāng)在如Mtgox這種買賣市場中進(jìn)行比特幣交易時，市場做了中間代理，并不遵從上述機(jī)制。編輯于 2018-01-22 19:01?贊同 2605??157 條評論?分享?收藏?喜歡收起?Leaf? 關(guān)注秒懂比特幣挖礦： 1.我手上現(xiàn)在有一張面值100元的人名幣。（比特幣）2.誰關(guān)注公眾號我就給誰。3.但是需要在評論里面猜出這張錢的編號才行。（挖礦，隨機(jī)填充數(shù)值求解）自己想盡辦法猜，猜中得100元全款——個人挖礦出錢召集一些人來一起猜——礦場召集認(rèn)識不認(rèn)識的人一起來猜，通過猜測的次數(shù)，按比例分配這100元——礦池以上是一個簡單的類比例子，當(dāng)然，你們關(guān)注并猜出了我兜里100塊錢的編號，我保證給你。那么，比特幣挖礦到底是怎么回事呢？回顧張三李四轉(zhuǎn)賬過程 找出問題在之前，我們用在一個偏僻的小村張三和李四轉(zhuǎn)賬的例子簡單解釋了什么是比特幣。沒看過的可以看下：【白話幣圈】什么是比特幣？這可能是最通俗易懂的答案了我們來簡單回顧一下：當(dāng)張三想要通過A賬號轉(zhuǎn)賬1000元給李四的B賬號時：① 張三大吼一聲：大家注意啦，我用A賬號給李四的B賬號轉(zhuǎn)1000塊錢。② 張三附近的村民聽了確實是張三的聲音，并且檢查張三的A賬號是否有足夠余額。③ 檢查通過后，村民往自己的賬本上寫：A賬號向B賬號轉(zhuǎn)賬1000元，并修改余額：A賬號余額=3000-1000=2000元，B賬號余額=2000+1000=3000元。④ 張三附近的村民把轉(zhuǎn)賬告訴較遠(yuǎn)村民，一傳十十傳百，直到所有人都知道這筆轉(zhuǎn)賬，以此保證所有人賬本的一致性。聰明如你一定發(fā)現(xiàn)了，在步驟② 如果張三吼了一聲，附近村民假裝沒聽到，都不去核實記賬，那么這個系統(tǒng)不就停止工作了嗎？為解決這個問題，村里商討后決定，誰第一個確認(rèn)是張三的聲音的會獲得500元。于是大家都豎起耳朵，時刻監(jiān)聽村里的每一個動靜，真可謂草木皆兵。評論區(qū)有人問，這500元是哪兒來的？我這里也簡答講一下。1.比特幣平均差不多每10分鐘產(chǎn)生一個區(qū)塊，這個區(qū)塊能打包的交易數(shù)量是有限的，我們就算800筆吧。但是呢，曠工不會平白無故給你打包交易到并廣播，所以需要收取手續(xù)費。而且，由于交易的人很多，先打包誰的交易也取決于手續(xù)費的高低。所以你可以看到，現(xiàn)在比特幣火熱了，手續(xù)費水漲船高。2.我們都知道比特幣總量2100萬個，發(fā)幣機(jī)制是逐年遞減。當(dāng)曠工第一個成功打包這個區(qū)塊并廣播，并且是最長的鏈的話，那么他還會獲得獎勵，目前只有12.5個比特幣。最開始是50個，已經(jīng)衰減2次了。這里當(dāng)然還有小問題，比如為什么要最長鏈，怎么確定是最長鏈，哪些鏈會被拋棄？如果大家有興趣再深入說說。以上就是曠工的獎勵。2017/12/8更新。在比特幣的世界里，大約平均每10分鐘會產(chǎn)生一個區(qū)塊。所有的挖礦計算機(jī)都在嘗試打包這個區(qū)塊并提交，而第一個成功生成這個數(shù)據(jù)塊的人，就可以得到一筆比特幣報酬。最初，大約每10分鐘就可以產(chǎn)生50個比特幣的比特幣報酬。但是該報酬每4年減半，現(xiàn)在每10分鐘比特幣網(wǎng)絡(luò)就可以產(chǎn)生25個比特幣。好了，接著上面的故事講，張三這一吼，驚動了全村的人，大家都紛紛表示自己是第一個聽到張三聲音的人。這500塊錢該給誰呢？于是村里又商討出新的規(guī)定，需要有證據(jù)證明這是張三的聲音。張三在喊的這一聲里帶有特定的聲波數(shù)據(jù)，誰先破解出來就給誰。在比特幣世界里，這是就是一個新的概念，共識機(jī)制。比特幣是通過工作量證明的共識機(jī)制來決定記賬權(quán)的，通俗來講，誰證明了自己的工作量最大，誰就負(fù)責(zé)記賬。工作量大小是通過計算符合某一個標(biāo)準(zhǔn)的比特幣區(qū)塊頭的哈希散列值來體現(xiàn)的。區(qū)塊頭通常包含前一個區(qū)塊的哈希散列值、Merkle根、時間戳、難度目標(biāo)、以及一個填充的隨機(jī)值。試圖爭奪記賬權(quán)的節(jié)點稱為挖礦節(jié)點，挖礦過程就是求出一個能夠填充本區(qū)塊頭的隨機(jī)值，讓區(qū)塊頭的哈希散列值符合某一個標(biāo)準(zhǔn)。咱們接著故事講，海歸村民王二麻子憑借高超的計算能力，成功第一個匹配了張三的聲波數(shù)據(jù)，然后他笑嘻嘻地向全村人廣播自己破解成功。村民驗證后，王二麻子如愿拿到了500元獎勵金，李四也成功收到了張三的轉(zhuǎn)賬。網(wǎng)絡(luò)上的每一個礦機(jī)接收并驗證了一批交易，然后就開始進(jìn)行挖礦，礦機(jī)需要反復(fù)的試驗隨機(jī)填充值來進(jìn)行求解，一般采用產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，嘗試把產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)填充到區(qū)塊頭，然后計算哈希。如果計算成功，則挖礦成功，向全網(wǎng)廣播挖礦所得，全網(wǎng)節(jié)點驗證后，把這個區(qū)塊連接到區(qū)塊的最上端，并且在全網(wǎng)達(dá)成一致。故事還在繼續(xù)，王二麻子拿到這500元后就想：一個人的計算能力有限，我下次也非?？赡懿皇堑谝粋€計算出來。若我改進(jìn)算法，制造專門匹配這種聲波數(shù)據(jù)的機(jī)器，然后賣機(jī)器豈不是能大賺一筆？于是就哼哧哼哧的專研去了，并在不久后面世。（專業(yè)礦機(jī)）村民蠟筆小明買了一臺專業(yè)機(jī)器，覺得不錯。于是大量采購，并找到一個電費低廉的場地，也請了專人人員來維護(hù)。于是，蠟筆小明便每天便看著一筆筆的500元進(jìn)賬。（礦場）村民張小凡也采購了一些機(jī)器，可是機(jī)器不多，能破解并拿到這500獎勵的幾率并不大。于是他創(chuàng)建了一個平臺，所有有計算能力的人都可以參與進(jìn)來。若得到獎勵，則按每個人的計算力高低分配獎金。（礦池）好了，村民的故事差不多就到這里結(jié)束了，現(xiàn)在回過頭來看文章開始的例子是不是特別形象？你們可以猜猜誰可能挖礦的最大算力。風(fēng)險與受益其實，最初的時候，我們用電腦CPU就可以挖到比特幣，比特幣的創(chuàng)始人中本聰就是用他的電腦CPU挖出了世界上第一個創(chuàng)世區(qū)塊。當(dāng)然，現(xiàn)在也可以用家用電腦的CPU、GPU挖礦，只是收益非常低了。CPU挖礦的時代早已過去，GPU挖礦也早已不是主流，現(xiàn)在的比特幣挖礦是ASIC挖礦和大規(guī)模集群挖礦的時代。回顧挖礦歷史，比特幣挖礦總共經(jīng)歷了以下五個時代：CPU挖礦→GPU挖礦→FPGA挖礦→ASIC挖礦→大規(guī)模集群挖礦 挖礦芯片更新?lián)Q代的同時，帶來的挖礦速度的變化是：CPU（20MHash/s）→GPU（400MHash/s）→FPGA（25GHash/s）→ASIC（3.5THash/s）→大規(guī)模集群挖礦（3.5THash/s*X）算力就是計算機(jī)每秒產(chǎn)生哈希碰撞的能力，算力越高，挖到比特幣的概率越大，挖得比特幣也就越多，回報越高。然而挖礦的受益并不是穩(wěn)定且有保障的，電費將成為持續(xù)挖礦最大的成本之一，所以，有廉價電力的地方便成了曠工的最愛。挖礦的風(fēng)險不僅于此，16年7月開始，比特幣網(wǎng)絡(luò)發(fā)行比特幣數(shù)量就減半了，即每10分鐘，每個區(qū)塊只包含12.5個比特幣，意味著相同算力挖出的比特幣也會相應(yīng)減少。但另一方面，幣價也有上升可能。同時還伴隨著斷電、機(jī)器維護(hù)折舊等風(fēng)險。最后，給大加介紹一種0風(fēng)險賺錢的方法：猜出我兜里100元人民幣的編號。哈哈。/逃跑...簡單回答評論中 @諾pro 的一些疑問，估計也是很多人的疑問：1.目前比特幣全部賬本信息能很好的保存在一臺普通的電腦上，這也是Core他們堅持不擴(kuò)容的原因之一。另外根據(jù)摩爾定律，就算小擴(kuò)容其實影響不大。2.僅僅降低交易費那么曠工沒有動力，交易將更擁堵。當(dāng)然這里有目前比較認(rèn)可的取代方案POS。上面說的是挖礦是工作量證明即POW（Proof of Work），而POS的全稱Proof of Stake，即股權(quán)證明。簡單來說，就是一個根據(jù)你持有貨幣的量和時間，給你發(fā)利息的一個制度，有利于刺激全部用戶參與，更去中心化。3.比特幣等加密貨幣是匿名的，雖然你能看到紀(jì)錄，但是你不知道是誰，同樣你可以有多個匿名賬戶，中心化的你確定你能保密部分信息？4.不知道你這數(shù)據(jù)哪里來的，確實現(xiàn)在交易量少，原因很多，有支付場景弱，幣價太高，大多數(shù)人持幣待漲等多種因素。突然想到另一個因素，目前大量的幣集中在交易所，很多交易所實際上是虛擬交易，當(dāng)你要提幣的時候才是真實交易，這樣也大幅降低了真實交易量。2017/12/20更新公眾號“對韭當(dāng)割”，歡迎關(guān)注和交流。部分資料參考至@徐曉聰 @小龜 在本問題中的回答編輯于 2018-06-26 10:59?贊同 1197??378 條評論?分享?收藏?喜歡
詳解比特幣挖礦— 應(yīng)該是史上最通俗易懂的版本 - 知乎
詳解比特幣挖礦— 應(yīng)該是史上最通俗易懂的版本 - 知乎切換模式寫文章登錄/注冊詳解比特幣挖礦— 應(yīng)該是史上最通俗易懂的版本S-Maruko從入門到精通，看我就夠了！?? 比特幣挖礦就是礦工將一定數(shù)量的交易打包到同一個區(qū)塊，然后共同去計算同一道數(shù)學(xué)題來決定以誰的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)，并且決定誰贏得新發(fā)行的比特幣和交易費?！ ∠嘈藕芏嗳硕悸犝f過比特幣挖礦的說法，不知道有多少人真正理解這個概念。在礦產(chǎn)領(lǐng)域，挖礦的概念其實很容易理解，就是從富含某種礦物質(zhì)的礦石中提煉出礦物質(zhì)的過程，而所謂的礦工就是那些頭戴安全頭盔，從事提煉礦物質(zhì)的工人，他們的形象在我們的腦海中恐怕一點也不陌生。 比特幣世界的挖礦和礦產(chǎn)領(lǐng)域的挖礦還是有很多相似之處的，都是在挖掘有價值的資產(chǎn)，都需要花費一定的代價，都能給挖礦的人帶來一定的收益。礦產(chǎn)領(lǐng)域的挖礦可以得到相對稀缺的礦產(chǎn)資源，同時要付出體力和承擔(dān)安全風(fēng)險的代價;而比特幣的挖礦可以得到比特幣獎勵，同時要付出計算機(jī)算力的代價?！ 〉V產(chǎn)領(lǐng)域的礦工是靠大型的機(jī)械設(shè)備，而比特幣世界里的礦工是靠專業(yè)的計算機(jī)設(shè)備，伴隨著激烈競爭，比特幣的挖礦設(shè)備從最開始的普通計算機(jī)，到現(xiàn)在的越來越專業(yè)的挖礦設(shè)備。 不過比特幣世界的挖礦和礦產(chǎn)領(lǐng)域的挖礦也還是有很多不同的，比特幣世界的挖礦還是發(fā)行新比特幣的唯一方式，同時也是在去中心化的網(wǎng)絡(luò)中保證民主和競爭的重要手段，但是它也不是一點壞處都沒有，比如浪費了大量的計算機(jī)算力和電力。至于為什么會這么說，看完接下來的文字我想你就會明白了。 文章導(dǎo)讀：? 1.什么是挖礦? 2.如何證明誰的工作量最多? 3.什么是工作量證明(POW)? 4.挖礦是一場接力賽? 5.小結(jié) 1. 什么是挖礦 如果還不了解區(qū)塊鏈的話，可以參考不懂技術(shù)?老司機(jī)帶你輕松理解區(qū)塊鏈知識，比特幣的網(wǎng)絡(luò)中傳播著大量的交易信息，既然沒有中心化的統(tǒng)一服務(wù)，那么誰來確認(rèn)這些交易的合法性，以及達(dá)成統(tǒng)一的共識呢?我們可以想想中心化服務(wù)的支付寶是如何解決這兩個問題的，支付寶其實是買賣雙方的中間擔(dān)保，它負(fù)責(zé)確認(rèn)每一筆交易是否合法，并且等雙方在線下的交易沒有問題時，才將資金轉(zhuǎn)給賣方，這就保證了不會出現(xiàn)某一方作弊或者不認(rèn)賬的問題?！ 〉潜忍貛啪W(wǎng)絡(luò)中沒有像支付寶這樣的擔(dān)保角色，那么它是如何做到交易的正常進(jìn)行的呢?其實答案也很簡單，就是由網(wǎng)絡(luò)中的所有全節(jié)點共同決定這份交易是否合法，通過共同維護(hù)同一份帳薄來確保交易不會違約和篡改。 這就如同有10個人共同見證了兩個人的交易，并一起確認(rèn)這筆交易的合法性，同時每個人都維護(hù)了一份賬本，這筆交易會記錄到每個人各自維護(hù)的同一套賬本上，如果有人要違約或篡改交易數(shù)據(jù)，他需要同時改掉至少6個人的賬本(少數(shù)服從多數(shù))。否則如果只改自己的那一份賬本，別人很容易就看出他的作弊行為，想想掩耳盜鈴的故事應(yīng)該就能明白了?！ ≌f回到比特幣世界的挖礦，挖礦就是比特幣世界里的礦工確認(rèn)每一筆交易是否合法(關(guān)于如何確認(rèn)交易合法，可以參考一文看懂比特幣交易的全過程)，并將合法的交易寫入到統(tǒng)一的公共帳薄上，同時會獲得一定的新比特幣和交易費的獎勵的過程。獎勵是為了鼓勵更多的礦工加入進(jìn)來，確保不會出現(xiàn)某一個節(jié)點獨斷專權(quán)的情況，至于獎勵給哪一個礦工，這就要看誰的工作量更多了，在比特幣的世界里，是靠共同解決某一個數(shù)學(xué)問題來證明工作量的多少?！ ∵@就如同在競爭激勵的市場經(jīng)濟(jì)中，每個公司都會拼盡全力提供更好的服務(wù)和產(chǎn)品才能生存下去，這樣就不太容易產(chǎn)生壟斷和腐敗，而競爭的結(jié)果促進(jìn)了資源的有效配置，社會的整體財富就會不斷增長，最終所有人都會受益，當(dāng)然受益最大的還是對社會貢獻(xiàn)最大的企業(yè)家?！ 《谟媱澖?jīng)濟(jì)下，所有的生產(chǎn)安排和資源分配，都掌握在少數(shù)人手中，權(quán)力的過度集中必然會導(dǎo)致腐敗，也不利于資源的合理配置，長遠(yuǎn)來看，只能是絕大大多數(shù)人普遍赤貧，而受益最大的往往是掌握更多資源的人。想想改革開放前后的中國，就能明白計劃經(jīng)濟(jì)和市場經(jīng)濟(jì)的不同效果了?！ 】偨Y(jié)一下，挖礦就是礦工為了得到新發(fā)行的比特幣和交易費的獎勵，主動去確認(rèn)交易是否合法，并將合法的交易寫入共同維護(hù)的帳薄中的過程。而獎勵是為了確保礦工有更多的積極性，避免權(quán)力集中在少數(shù)人手中，同時獎勵也是比特幣發(fā)行的唯一方式?！?. 如何證明誰的工作量更多 剛才提到了挖礦的獎勵會給工作量最多的那個人，那么如何證明誰的工作量最多呢。其實也很簡單，就是大家共同去解同一道數(shù)學(xué)題，這道數(shù)學(xué)題需要一定的計算量才能做出來，而率先得到答案的礦工就是最終的勝出者，分享最終的獎勵?！ ∠嘈糯蠹乙郧岸纪孢^數(shù)獨游戲(沒玩過的同學(xué)請自行搜索游戲規(guī)則)，簡單來說就是每一行與每一列必須出現(xiàn)1～9的數(shù)字，每個小九宮格內(nèi)也必須有1～9的數(shù)字，并且每個數(shù)字在每行、每列和每個小九宮格里出現(xiàn)且僅能出現(xiàn)一次。游戲剛開始只會給出有限的幾個位置上的數(shù)字，其他的位置都需要計算分析才能得出來正確的數(shù)字。? 由這張游戲圖可以看出，想要計算分析出每一個位置上的數(shù)字，還是需要花費不少力氣的，但是填完之后來驗證是否正確就簡單很多，看一下橫排、豎排以及小九宮格是否沒有重復(fù)的數(shù)字即可。 而比特幣挖礦的數(shù)學(xué)題也有這樣的特性，就是計算起來很費事，但是驗證起來卻很簡單。當(dāng)然了，挖礦的數(shù)學(xué)題不是求解一道數(shù)獨題目，而是計算一道概率題。 先舉一個簡單的擲骰子游戲，假如說有兩個骰子，如果我說擲出一個骰子之和小于等于12的組合，你肯定會說這還不簡單，隨便擲，任一個組合都肯定小于等于12，一點難度都沒有。好，那假如我把條件設(shè)為小于等于8呢，可能就不是每次都能擲出來了，它的概率是0.72;如果我再把條件設(shè)小呢，如果是4呢，那么擲出來的可能性就會進(jìn)一步減小，概率為0.11。(這里默認(rèn)大家都會計算概率，如果不懂的話，只需要知道概率在不斷減小就可以，想想現(xiàn)實的場景，這點應(yīng)該不難理解)3. 什么是工作量證明(POW) 理解了擲骰子游戲，再來介紹挖礦的工作量證明(POW Proof-Of-Work)算法就很簡單了，在之前一篇介紹區(qū)塊鏈的文章不懂技術(shù)?老司機(jī)帶你輕松理解區(qū)塊鏈知識中，曾經(jīng)提到過區(qū)塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)時提到了兩個數(shù)據(jù)是和挖礦相關(guān)的，當(dāng)時沒有詳細(xì)說明，現(xiàn)在就可以拿出來分析了?！ ∵@里的難度目標(biāo)和Nonce就是和挖礦相關(guān)的參數(shù)，我們都知道比特幣網(wǎng)絡(luò)平均每10分鐘產(chǎn)生新的比特幣，也就是說挖礦的平均時間為10分鐘，也許你會問怎么確保剛好是10分鐘呢。其實答案很簡單，就是控制數(shù)學(xué)題目的難度，假如某個人的解題速度在不斷提升，那么我只要提高題目難度，就可以保證他解答的時間大致衡定?！ ≡诒忍貛攀澜缰?，解題速度和計算機(jī)的算力有直接的關(guān)系，想想今天的一臺計算機(jī)和20年前的一臺計算機(jī)去解同一道復(fù)雜的數(shù)學(xué)題，誰先計算出來，我想你肯定也認(rèn)同是今天的計算機(jī)率先求出答案。如果我告訴你，誰先解出答案，就給誰豐厚的獎勵，大家肯定會拼命提高計算機(jī)的性能，這也是全球各個礦工在不斷提高算力的原因，因為大家都想快速解出答案，以獲得獎勵?！ ≌f回到難度目標(biāo)和Nonce兩個參數(shù)，挖礦的題目是這樣的，每一個區(qū)塊頭都有唯一的哈希值，我現(xiàn)在要求你在這個哈希值后面添加一個隨機(jī)數(shù)字(一般是從零開始遞增)，然后再去計算這個結(jié)果的哈希值，直到求出來的哈希值小于某一個數(shù)字，而這個數(shù)字是由一個常數(shù)除以上面的難度目標(biāo)得出來的。 如果你理解了上面的擲骰子游戲應(yīng)該能看懂這道題目，其實就是通過不同的數(shù)字不斷地計算哈希值，直到答案小于某一個目標(biāo)數(shù)字，這個目標(biāo)數(shù)字越小，難度就越大，跟上面的骰子一樣，結(jié)果越小，擲出來的概率就越小。而這個目標(biāo)數(shù)字是由難度目標(biāo)決定的，難度目標(biāo)數(shù)字越大，除出來得到的目標(biāo)數(shù)字就越小?！ once計數(shù)器主要是統(tǒng)計總共計算了多少次，就如同擲骰子一樣，雖然可以一把擲出要求的數(shù)字，但是多次平均下來，肯定是符合概率統(tǒng)計的，這樣別的礦工就可以根據(jù)Nonce數(shù)字大小再一次印證這個礦工是否有作弊。 至此你應(yīng)該已經(jīng)明白工作量證明算法的大致邏輯了吧，本質(zhì)上就是在求一個概率題，誰先算出來就算誰贏，獎勵就歸誰。難度隨著答題的速度會動態(tài)調(diào)整，而這個難度就是由上面的難度目標(biāo)值決定，這樣就能保證平均每10分鐘完成一次挖礦?！ ?. 挖礦是一場接力賽 一旦一個礦工成功挖礦，根據(jù)數(shù)獨游戲的邏輯，其他礦工很快就能驗證是否成功，一旦驗證通過就會將區(qū)塊放入自己維護(hù)的區(qū)塊鏈中，并趕緊投入到下一次的挖礦，不帶有一絲一毫的猶豫。如此激烈的競爭伴隨的結(jié)果，就是每個礦工都不斷提升自己的計算機(jī)性能，結(jié)果就是大家的挖礦設(shè)備都不斷升級，以至于現(xiàn)在的礦場都是緊挨發(fā)電廠，用最先進(jìn)的專用挖礦芯片?！ ∵@里其實還有一個問題，就是假如說有兩個礦工同時計算出結(jié)果怎么辦?這個時候就會出現(xiàn)分叉，也就是說區(qū)塊鏈的末端區(qū)塊存在分歧了，其實這只會臨時出現(xiàn)，并不會長久存在。原因是一旦其他礦工確認(rèn)了本次挖礦成功，就會投入到下一次挖礦，如果其他礦工又挖礦成功了，這條區(qū)塊鏈路就會比另一條區(qū)塊鏈路多出一個區(qū)塊，區(qū)塊鏈中的原則就是只認(rèn)最長的鏈路，所以另一個挖礦成功的礦工很快就會舍棄之前的區(qū)塊，以最長的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)?！ 《剟钜彩且玫酱蠖鄶?shù)的礦工認(rèn)可后才會有效，畢竟賬本是所有的人一起維護(hù)的，只有大多數(shù)人的賬本上認(rèn)可你的挖礦結(jié)果才有效。所以臨時的分叉并不會影響最終的獎勵，其實10分鐘的挖礦時間也是比特幣之父“中本聰”對效率和共識的一種平衡。 看到這里也許你就會明白，為什么會說挖礦浪費了很多算力和電力，因為勝出者往往只有一個，其他的礦工就相當(dāng)于白忙活了，但是他們的計算機(jī)已經(jīng)投入計算了，這筆算力和與之相對應(yīng)的電力也就此浪費了?！ ∵@恐怕就是為了維護(hù)民主化的代價，如果讓中心化的節(jié)點去統(tǒng)一確認(rèn)交易，并寫入公共帳薄，那么很容易滋生出腐敗，這也不符合中本聰一開始的去中心化的設(shè)計理念，但是靠挖礦決定輸贏又會導(dǎo)致資源浪費，只能說任何事情都是有成本和代價的，只要收益大于成本，這件事就有做的價值，比特幣現(xiàn)在的價格相比用于計算的電費還是劃算得多。5. 小結(jié) 關(guān)于比特幣的挖礦到此就全部介紹完了，不知道你有沒有看明白。總結(jié)一下就是礦工將一定數(shù)量的交易打包到同一個區(qū)塊，然后共同去計算同一道數(shù)學(xué)題來決定以誰的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)，并且決定誰贏得新發(fā)行的比特幣和交易費。這種靠競爭來解決交易共識的問題，避免了單一節(jié)點壟斷整個網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險，讓整個網(wǎng)絡(luò)形成了良性競爭的局面。 當(dāng)然隨著全網(wǎng)算力的提高，篡改的難度就越來越大了，因為你要改至少51%的全節(jié)點的賬本，這就要求你的算力至少是其他51%全節(jié)點的總和，這個難度現(xiàn)在已經(jīng)大到無法想象的程度，而且即便能做到，為此付出的電費代價也會讓篡改者掂量一下這么做是否劃算。關(guān)于比特幣的挖礦到此就全部介紹完了，不知道你有沒有看明白?？偨Y(jié)一下就是礦工將一定數(shù)量的交易打包到同一個區(qū)塊，然后共同去計算同一道數(shù)學(xué)題來決定以誰的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)，并且決定誰贏得新發(fā)行的比特幣和交易費。這種靠競爭來解決交易共識的問題，避免了單一節(jié)點壟斷整個網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險，讓整個網(wǎng)絡(luò)形成了良性競爭的局面?！ 猅he End——『聲明：本文轉(zhuǎn)載于公眾號“揚帆滄海”』發(fā)布于 2021-05-13 13:48比特幣 (Bitcoin)btc挖礦挖礦?贊同 39??4 條評論?分享?喜歡?收藏?申請
詳解比特幣挖礦— 應(yīng)該是史上最通俗易懂的版本 - 知乎
詳解比特幣挖礦— 應(yīng)該是史上最通俗易懂的版本 - 知乎切換模式寫文章登錄/注冊詳解比特幣挖礦— 應(yīng)該是史上最通俗易懂的版本S-Maruko從入門到精通，看我就夠了！?? 比特幣挖礦就是礦工將一定數(shù)量的交易打包到同一個區(qū)塊，然后共同去計算同一道數(shù)學(xué)題來決定以誰的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)，并且決定誰贏得新發(fā)行的比特幣和交易費。 相信很多人都聽說過比特幣挖礦的說法，不知道有多少人真正理解這個概念。在礦產(chǎn)領(lǐng)域，挖礦的概念其實很容易理解，就是從富含某種礦物質(zhì)的礦石中提煉出礦物質(zhì)的過程，而所謂的礦工就是那些頭戴安全頭盔，從事提煉礦物質(zhì)的工人，他們的形象在我們的腦海中恐怕一點也不陌生?！ ”忍貛攀澜绲耐诘V和礦產(chǎn)領(lǐng)域的挖礦還是有很多相似之處的，都是在挖掘有價值的資產(chǎn)，都需要花費一定的代價，都能給挖礦的人帶來一定的收益。礦產(chǎn)領(lǐng)域的挖礦可以得到相對稀缺的礦產(chǎn)資源，同時要付出體力和承擔(dān)安全風(fēng)險的代價;而比特幣的挖礦可以得到比特幣獎勵，同時要付出計算機(jī)算力的代價。 礦產(chǎn)領(lǐng)域的礦工是靠大型的機(jī)械設(shè)備，而比特幣世界里的礦工是靠專業(yè)的計算機(jī)設(shè)備，伴隨著激烈競爭，比特幣的挖礦設(shè)備從最開始的普通計算機(jī)，到現(xiàn)在的越來越專業(yè)的挖礦設(shè)備。 不過比特幣世界的挖礦和礦產(chǎn)領(lǐng)域的挖礦也還是有很多不同的，比特幣世界的挖礦還是發(fā)行新比特幣的唯一方式，同時也是在去中心化的網(wǎng)絡(luò)中保證民主和競爭的重要手段，但是它也不是一點壞處都沒有，比如浪費了大量的計算機(jī)算力和電力。至于為什么會這么說，看完接下來的文字我想你就會明白了?！ ∥恼聦?dǎo)讀：? 1.什么是挖礦? 2.如何證明誰的工作量最多? 3.什么是工作量證明(POW)? 4.挖礦是一場接力賽? 5.小結(jié) 1. 什么是挖礦 如果還不了解區(qū)塊鏈的話，可以參考不懂技術(shù)?老司機(jī)帶你輕松理解區(qū)塊鏈知識，比特幣的網(wǎng)絡(luò)中傳播著大量的交易信息，既然沒有中心化的統(tǒng)一服務(wù)，那么誰來確認(rèn)這些交易的合法性，以及達(dá)成統(tǒng)一的共識呢?我們可以想想中心化服務(wù)的支付寶是如何解決這兩個問題的，支付寶其實是買賣雙方的中間擔(dān)保，它負(fù)責(zé)確認(rèn)每一筆交易是否合法，并且等雙方在線下的交易沒有問題時，才將資金轉(zhuǎn)給賣方，這就保證了不會出現(xiàn)某一方作弊或者不認(rèn)賬的問題。 但是比特幣網(wǎng)絡(luò)中沒有像支付寶這樣的擔(dān)保角色，那么它是如何做到交易的正常進(jìn)行的呢?其實答案也很簡單，就是由網(wǎng)絡(luò)中的所有全節(jié)點共同決定這份交易是否合法，通過共同維護(hù)同一份帳薄來確保交易不會違約和篡改。 這就如同有10個人共同見證了兩個人的交易，并一起確認(rèn)這筆交易的合法性，同時每個人都維護(hù)了一份賬本，這筆交易會記錄到每個人各自維護(hù)的同一套賬本上，如果有人要違約或篡改交易數(shù)據(jù)，他需要同時改掉至少6個人的賬本(少數(shù)服從多數(shù))。否則如果只改自己的那一份賬本，別人很容易就看出他的作弊行為，想想掩耳盜鈴的故事應(yīng)該就能明白了?！ ≌f回到比特幣世界的挖礦，挖礦就是比特幣世界里的礦工確認(rèn)每一筆交易是否合法(關(guān)于如何確認(rèn)交易合法，可以參考一文看懂比特幣交易的全過程)，并將合法的交易寫入到統(tǒng)一的公共帳薄上，同時會獲得一定的新比特幣和交易費的獎勵的過程。獎勵是為了鼓勵更多的礦工加入進(jìn)來，確保不會出現(xiàn)某一個節(jié)點獨斷專權(quán)的情況，至于獎勵給哪一個礦工，這就要看誰的工作量更多了，在比特幣的世界里，是靠共同解決某一個數(shù)學(xué)問題來證明工作量的多少?！ ∵@就如同在競爭激勵的市場經(jīng)濟(jì)中，每個公司都會拼盡全力提供更好的服務(wù)和產(chǎn)品才能生存下去，這樣就不太容易產(chǎn)生壟斷和腐敗，而競爭的結(jié)果促進(jìn)了資源的有效配置，社會的整體財富就會不斷增長，最終所有人都會受益，當(dāng)然受益最大的還是對社會貢獻(xiàn)最大的企業(yè)家。 而在計劃經(jīng)濟(jì)下，所有的生產(chǎn)安排和資源分配，都掌握在少數(shù)人手中，權(quán)力的過度集中必然會導(dǎo)致腐敗，也不利于資源的合理配置，長遠(yuǎn)來看，只能是絕大大多數(shù)人普遍赤貧，而受益最大的往往是掌握更多資源的人。想想改革開放前后的中國，就能明白計劃經(jīng)濟(jì)和市場經(jīng)濟(jì)的不同效果了?！ 】偨Y(jié)一下，挖礦就是礦工為了得到新發(fā)行的比特幣和交易費的獎勵，主動去確認(rèn)交易是否合法，并將合法的交易寫入共同維護(hù)的帳薄中的過程。而獎勵是為了確保礦工有更多的積極性，避免權(quán)力集中在少數(shù)人手中，同時獎勵也是比特幣發(fā)行的唯一方式。 2. 如何證明誰的工作量更多 剛才提到了挖礦的獎勵會給工作量最多的那個人，那么如何證明誰的工作量最多呢。其實也很簡單，就是大家共同去解同一道數(shù)學(xué)題，這道數(shù)學(xué)題需要一定的計算量才能做出來，而率先得到答案的礦工就是最終的勝出者，分享最終的獎勵?！ ∠嘈糯蠹乙郧岸纪孢^數(shù)獨游戲(沒玩過的同學(xué)請自行搜索游戲規(guī)則)，簡單來說就是每一行與每一列必須出現(xiàn)1～9的數(shù)字，每個小九宮格內(nèi)也必須有1～9的數(shù)字，并且每個數(shù)字在每行、每列和每個小九宮格里出現(xiàn)且僅能出現(xiàn)一次。游戲剛開始只會給出有限的幾個位置上的數(shù)字，其他的位置都需要計算分析才能得出來正確的數(shù)字。? 由這張游戲圖可以看出，想要計算分析出每一個位置上的數(shù)字，還是需要花費不少力氣的，但是填完之后來驗證是否正確就簡單很多，看一下橫排、豎排以及小九宮格是否沒有重復(fù)的數(shù)字即可。 而比特幣挖礦的數(shù)學(xué)題也有這樣的特性，就是計算起來很費事，但是驗證起來卻很簡單。當(dāng)然了，挖礦的數(shù)學(xué)題不是求解一道數(shù)獨題目，而是計算一道概率題?！ ∠扰e一個簡單的擲骰子游戲，假如說有兩個骰子，如果我說擲出一個骰子之和小于等于12的組合，你肯定會說這還不簡單，隨便擲，任一個組合都肯定小于等于12，一點難度都沒有。好，那假如我把條件設(shè)為小于等于8呢，可能就不是每次都能擲出來了，它的概率是0.72;如果我再把條件設(shè)小呢，如果是4呢，那么擲出來的可能性就會進(jìn)一步減小，概率為0.11。(這里默認(rèn)大家都會計算概率，如果不懂的話，只需要知道概率在不斷減小就可以，想想現(xiàn)實的場景，這點應(yīng)該不難理解)3. 什么是工作量證明(POW) 理解了擲骰子游戲，再來介紹挖礦的工作量證明(POW Proof-Of-Work)算法就很簡單了，在之前一篇介紹區(qū)塊鏈的文章不懂技術(shù)?老司機(jī)帶你輕松理解區(qū)塊鏈知識中，曾經(jīng)提到過區(qū)塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)時提到了兩個數(shù)據(jù)是和挖礦相關(guān)的，當(dāng)時沒有詳細(xì)說明，現(xiàn)在就可以拿出來分析了?！ ∵@里的難度目標(biāo)和Nonce就是和挖礦相關(guān)的參數(shù)，我們都知道比特幣網(wǎng)絡(luò)平均每10分鐘產(chǎn)生新的比特幣，也就是說挖礦的平均時間為10分鐘，也許你會問怎么確保剛好是10分鐘呢。其實答案很簡單，就是控制數(shù)學(xué)題目的難度，假如某個人的解題速度在不斷提升，那么我只要提高題目難度，就可以保證他解答的時間大致衡定?！ ≡诒忍貛攀澜缰?，解題速度和計算機(jī)的算力有直接的關(guān)系，想想今天的一臺計算機(jī)和20年前的一臺計算機(jī)去解同一道復(fù)雜的數(shù)學(xué)題，誰先計算出來，我想你肯定也認(rèn)同是今天的計算機(jī)率先求出答案。如果我告訴你，誰先解出答案，就給誰豐厚的獎勵，大家肯定會拼命提高計算機(jī)的性能，這也是全球各個礦工在不斷提高算力的原因，因為大家都想快速解出答案，以獲得獎勵?！ ≌f回到難度目標(biāo)和Nonce兩個參數(shù)，挖礦的題目是這樣的，每一個區(qū)塊頭都有唯一的哈希值，我現(xiàn)在要求你在這個哈希值后面添加一個隨機(jī)數(shù)字(一般是從零開始遞增)，然后再去計算這個結(jié)果的哈希值，直到求出來的哈希值小于某一個數(shù)字，而這個數(shù)字是由一個常數(shù)除以上面的難度目標(biāo)得出來的。 如果你理解了上面的擲骰子游戲應(yīng)該能看懂這道題目，其實就是通過不同的數(shù)字不斷地計算哈希值，直到答案小于某一個目標(biāo)數(shù)字，這個目標(biāo)數(shù)字越小，難度就越大，跟上面的骰子一樣，結(jié)果越小，擲出來的概率就越小。而這個目標(biāo)數(shù)字是由難度目標(biāo)決定的，難度目標(biāo)數(shù)字越大，除出來得到的目標(biāo)數(shù)字就越小?！ once計數(shù)器主要是統(tǒng)計總共計算了多少次，就如同擲骰子一樣，雖然可以一把擲出要求的數(shù)字，但是多次平均下來，肯定是符合概率統(tǒng)計的，這樣別的礦工就可以根據(jù)Nonce數(shù)字大小再一次印證這個礦工是否有作弊?！ ≈链四銘?yīng)該已經(jīng)明白工作量證明算法的大致邏輯了吧，本質(zhì)上就是在求一個概率題，誰先算出來就算誰贏，獎勵就歸誰。難度隨著答題的速度會動態(tài)調(diào)整，而這個難度就是由上面的難度目標(biāo)值決定，這樣就能保證平均每10分鐘完成一次挖礦?！ ?. 挖礦是一場接力賽 一旦一個礦工成功挖礦，根據(jù)數(shù)獨游戲的邏輯，其他礦工很快就能驗證是否成功，一旦驗證通過就會將區(qū)塊放入自己維護(hù)的區(qū)塊鏈中，并趕緊投入到下一次的挖礦，不帶有一絲一毫的猶豫。如此激烈的競爭伴隨的結(jié)果，就是每個礦工都不斷提升自己的計算機(jī)性能，結(jié)果就是大家的挖礦設(shè)備都不斷升級，以至于現(xiàn)在的礦場都是緊挨發(fā)電廠，用最先進(jìn)的專用挖礦芯片?！ ∵@里其實還有一個問題，就是假如說有兩個礦工同時計算出結(jié)果怎么辦?這個時候就會出現(xiàn)分叉，也就是說區(qū)塊鏈的末端區(qū)塊存在分歧了，其實這只會臨時出現(xiàn)，并不會長久存在。原因是一旦其他礦工確認(rèn)了本次挖礦成功，就會投入到下一次挖礦，如果其他礦工又挖礦成功了，這條區(qū)塊鏈路就會比另一條區(qū)塊鏈路多出一個區(qū)塊，區(qū)塊鏈中的原則就是只認(rèn)最長的鏈路，所以另一個挖礦成功的礦工很快就會舍棄之前的區(qū)塊，以最長的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)。 而獎勵也是要得到大多數(shù)的礦工認(rèn)可后才會有效，畢竟賬本是所有的人一起維護(hù)的，只有大多數(shù)人的賬本上認(rèn)可你的挖礦結(jié)果才有效。所以臨時的分叉并不會影響最終的獎勵，其實10分鐘的挖礦時間也是比特幣之父“中本聰”對效率和共識的一種平衡?！ 】吹竭@里也許你就會明白，為什么會說挖礦浪費了很多算力和電力，因為勝出者往往只有一個，其他的礦工就相當(dāng)于白忙活了，但是他們的計算機(jī)已經(jīng)投入計算了，這筆算力和與之相對應(yīng)的電力也就此浪費了。 這恐怕就是為了維護(hù)民主化的代價，如果讓中心化的節(jié)點去統(tǒng)一確認(rèn)交易，并寫入公共帳薄，那么很容易滋生出腐敗，這也不符合中本聰一開始的去中心化的設(shè)計理念，但是靠挖礦決定輸贏又會導(dǎo)致資源浪費，只能說任何事情都是有成本和代價的，只要收益大于成本，這件事就有做的價值，比特幣現(xiàn)在的價格相比用于計算的電費還是劃算得多。5. 小結(jié) 關(guān)于比特幣的挖礦到此就全部介紹完了，不知道你有沒有看明白?？偨Y(jié)一下就是礦工將一定數(shù)量的交易打包到同一個區(qū)塊，然后共同去計算同一道數(shù)學(xué)題來決定以誰的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)，并且決定誰贏得新發(fā)行的比特幣和交易費。這種靠競爭來解決交易共識的問題，避免了單一節(jié)點壟斷整個網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險，讓整個網(wǎng)絡(luò)形成了良性競爭的局面?！ ‘?dāng)然隨著全網(wǎng)算力的提高，篡改的難度就越來越大了，因為你要改至少51%的全節(jié)點的賬本，這就要求你的算力至少是其他51%全節(jié)點的總和，這個難度現(xiàn)在已經(jīng)大到無法想象的程度，而且即便能做到，為此付出的電費代價也會讓篡改者掂量一下這么做是否劃算。關(guān)于比特幣的挖礦到此就全部介紹完了，不知道你有沒有看明白?？偨Y(jié)一下就是礦工將一定數(shù)量的交易打包到同一個區(qū)塊，然后共同去計算同一道數(shù)學(xué)題來決定以誰的區(qū)塊鏈為準(zhǔn)，并且決定誰贏得新發(fā)行的比特幣和交易費。這種靠競爭來解決交易共識的問題，避免了單一節(jié)點壟斷整個網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險，讓整個網(wǎng)絡(luò)形成了良性競爭的局面?！ 猅he End——『聲明：本文轉(zhuǎn)載于公眾號“揚帆滄?！薄话l(fā)布于 2021-05-13 13:48比特幣 (Bitcoin)btc挖礦挖礦?贊同 39??4 條評論?分享?喜歡?收藏?申請
比特幣究竟是怎么挖出來的？看完秒懂 - 知乎
比特幣究竟是怎么挖出來的？看完秒懂 - 知乎切換模式寫文章登錄/注冊比特幣究竟是怎么挖出來的？看完秒懂金牛談財經(jīng)近日隨著挖礦導(dǎo)致顯卡全球大范圍斷貨，很多網(wǎng)友開始關(guān)注比特幣，但對于比特幣到底是何方神圣卻知之甚少。網(wǎng)絡(luò)上雖然有眾多關(guān)于比特幣的科普文章，但如果沒有相關(guān)金融知識，也很難理解比特幣的真實意義。所以今天筆者將盡量以最直白的文字為大家介紹比特幣原理，以及比特幣為什么會產(chǎn)生價值等問題，讓大家更為直觀的了這一“虛擬支付系統(tǒng)”。超級礦場1、比特幣起源想完全了解比特幣的起源，不得不提現(xiàn)有的金融體系。眾所周知，貨幣本身是不存在價值的。起初人類采用以物易物的方式進(jìn)行交易，但有諸多不便，很難換到自己所需要的物品。于是貨幣應(yīng)運而生，通過貨幣這一中介，可以將不同物品按稀有程度進(jìn)行定價，簡化交易流程。雖然貨幣交易好處多多，但也有一個致命的缺點，那就是中心化。全世界現(xiàn)有貨幣100%是國家央行發(fā)行或者廢除，普通人無法參與貨幣發(fā)行亦或者是央行帳目。如果央行不斷的發(fā)行貨幣，將會將人們手中的貨幣不斷稀釋，降低貨幣購買力。這絕不是危言聳聽，世界上一些國家已經(jīng)發(fā)生過此類事件。比如津巴布韋，近年來政府大量超發(fā)貨幣導(dǎo)致津巴布韋經(jīng)濟(jì)接近崩潰，最后不得不將美元引入成為當(dāng)?shù)胤ǘㄘ泿拧，F(xiàn)在津巴布韋經(jīng)濟(jì)學(xué)家們正在考慮比特幣替代方案。比如印度,印度官方在2016年11月8日突然宣布，面額為500盧比（價值7美元）和1000盧比（價值15美元）的鈔票9號凌晨廢除，此舉導(dǎo)致印度民眾手中的85%財產(chǎn)瞬間變?yōu)閺U紙。為了解決此問題，比特幣之父中本聰于2009年提出去中心化概念，也就是說將貨幣發(fā)行在開源軟件以及建構(gòu)其上的P2P網(wǎng)絡(luò)，打造一個去中心化的支付系統(tǒng)。很多讀者看到這又不明白了，什么是去中心化？什么是P2P網(wǎng)絡(luò)？我們以國內(nèi)流行的微信支付舉例,微信雖然和比特幣同為虛擬支付系統(tǒng)，但微信的每一筆交易都要在銀行系統(tǒng)中進(jìn)行，銀行便是微信支付的中心。去中心化即是點對點交易，不受任何其他因素影響。P2P網(wǎng)絡(luò)更好理解，P2P是peer-to-peer的縮寫，就是“伙伴對伙伴”，也稱之為對等網(wǎng)絡(luò)。比如你通過愛奇藝下載一個電影，就是從愛奇藝服務(wù)器將電影傳輸至你的電腦；而如果你從P2P資源下載一個電影，便是從其他已有此電影資源的P2P用戶電腦中下載，并且如果其他P2P用戶需要此資源，也可以從你的電腦里下載。比特幣就像這部電影，它不是像央行一樣存在中央服務(wù)器中，而是存在于世界上億萬的電腦之中。自發(fā)行后，理論上沒有任何人可以控制比特幣數(shù)量，也無法通過大量制造比特幣來人為操控幣值?；诿艽a學(xué)的設(shè)計可以使比特幣只能被真實的擁有者轉(zhuǎn)移或支付，安全性極佳。不過比特幣并不完美，有一個致命缺陷導(dǎo)致它無法成為法定貨幣，這點我們下文會講到。2、比特幣是怎么產(chǎn)出的？首先我們來了解一下“區(qū)塊鏈”，比特幣的核心原理是“區(qū)塊鏈”，每一個區(qū)塊對應(yīng)一個帳單，將所有的區(qū)塊鏈接起來就是區(qū)塊鏈，任何交易信息和轉(zhuǎn)賬記錄都記錄在區(qū)塊鏈中。要注意的是區(qū)塊鏈存在于整個互聯(lián)網(wǎng)中，所以任何比特幣持有者都不擔(dān)心比特幣遭受損失。每隔一個時間點，比特幣系統(tǒng)會在系統(tǒng)節(jié)點上生成一個隨機(jī)代碼，互聯(lián)網(wǎng)中的所有計算機(jī)都可以去尋找此代碼，誰找到此代碼，就會產(chǎn)生一個區(qū)塊，隨即得到一個比特幣，這個過程就是人們常說的挖礦。計算這個隨機(jī)代碼需要大量的GPU運算，于是礦工們采購海量顯卡用以更快速的獲得比特幣獲利，這也是近期顯卡缺貨的重要原因。有人說那這樣比特幣不就會越來越多，最后完全沒有價值了嗎？中本聰當(dāng)然也想到這個問題，這里比特幣系統(tǒng)還有一個機(jī)制：那就是比特幣具有總量有限，前4年總額將產(chǎn)生10500000BTC，每隔4年產(chǎn)出數(shù)額減半，在第4年至第8年會產(chǎn)生5250000BTC，第8至12年則只有2625000BTC，如此類推。到最后，總共產(chǎn)生的比特幣數(shù)量為接近21000000BTC。目前一個1個比特幣基于目前的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被分割到8個小數(shù)位，也就是0.00000001BTC，礦工們挖到比特幣最小的單位就是0.00000001BTC。通俗點說，比特幣好比是一座由總量為2100萬個金幣組成的金山，想要得到它，就需要玩家們利用電腦的運算能力，根據(jù)現(xiàn)有的算法計算出一組符合特定規(guī)律的數(shù)字。當(dāng)然，這些數(shù)學(xué)題隨著現(xiàn)有比特幣的增加正變得越來越難。3、比特幣為何能產(chǎn)生價值？有何弊端？其實這個問題本身就是錯誤的，上文也曾提到，任何貨幣本身是不存在價值的，只有足夠數(shù)量的人相信貨幣，才會使貨幣產(chǎn)生“價值”，并且這個”價值”是帶有引號的。但現(xiàn)在很多人相信比特幣可以為他們帶來財富，所以比特幣才產(chǎn)生了“價值”。讓我們來回顧一下比特幣的特點。1、總量有限，只有21000000BTC2、任何人都可以發(fā)行比特幣，但發(fā)行難度越來越大3、相對央行貨幣更安全，幾乎無法被盜4、交易過程完全匿名，不能追蹤基于以上優(yōu)勢，越來越多的人開始愿意將他們的財富轉(zhuǎn)換成等值比特幣，同時取消這些財富的法幣代表權(quán)，所以比特幣價格才開始不斷的上漲。相信比特幣的人越多，比特幣價格漲勢便會越兇猛。當(dāng)然，前幾日比特幣暴漲21000元又跌落至17000元事件屬于投機(jī)炒作行為，比特幣長期的優(yōu)勢是不能被投機(jī)所左右的，最終比特幣一定會相對穩(wěn)定在它所真正代表的財富總值上，但現(xiàn)階段，比特幣的價格波動還是太劇烈了。從現(xiàn)階段比特幣的表現(xiàn)來看，比特幣流動性水平較低、流動性風(fēng)險較高，因此無法有效履行貨幣的交易媒介、計價單位以及價值儲藏三項基本職能，無法成為真正的貨幣。再加上比特幣總數(shù)量有限，通縮現(xiàn)象會變得越來越嚴(yán)重。試想若用比特幣取代全球貨幣，如果一人擁有10,500,000 BTC，今后的歲月里，他將擁有世界上一半的財產(chǎn)！并且要注意這份財富是永久的。所以比特幣想完全取代貨幣，是完全不可能的。4、挖礦收益分析最后我們來談?wù)勍诘V收益分析，挖礦成本主要包換：礦機(jī)（也可以是普通家用電腦）、電費、房屋租金。由于比特幣算力太過復(fù)雜，ZOL評測室的電腦工作數(shù)月也可能毫無進(jìn)展，所以這里我們以——以太幣（一種類似比特幣的虛擬貨幣）挖礦為例，為大家進(jìn)行了主流顯卡挖礦收益實驗。對于挖礦來說，顯卡是核心，其余都是輔助配件，考慮到每個人使用平臺各不相同，這里考量的挖礦成本就只包含顯卡價格、電費，電費我們參考北京的階梯電價第二檔0.5383元/千瓦時。具體測試成績?nèi)缦拢骸綬adeon RX 580顯卡】整機(jī)功耗：243W計算力：22.4M顯卡售價：1999元每24小時挖ETH數(shù)量：0.015每24小時產(chǎn)生收益:24.48元預(yù)計回本時間：81.66天【Radeon RX 470顯卡】整機(jī)功耗:159W計算力：24.3M顯卡售價：1599元每24小時挖ETH數(shù)量：0.017每24小時產(chǎn)生收益:27.9元預(yù)計回本時間：57.31天【Radeon RX 480顯卡】整機(jī)功耗:171W計算力：24.4M顯卡售價：1999元每24小時挖ETH數(shù)量：0.017每24小時產(chǎn)生收益:27.87元預(yù)計回本時間：71.73天【Radeon RX 560顯卡】整機(jī)功耗：97W計算力：9.2顯卡售價：999元每24小時挖ETH數(shù)量：0.006每24小時產(chǎn)生收益:10.09元預(yù)計回本時間：99.01天【GeForce GTX 1060顯卡】整機(jī)功耗:175W計算力：22M顯卡售價：1999元每24小時挖ETH數(shù)量：0.015每24小時產(chǎn)生收益:24.86元預(yù)計回本時間：80.41天【GeForce GTX 1070顯卡】整機(jī)功耗: 220W計算力：25.7M顯卡售價:2899元每24小時挖ETH數(shù)量：0.017每24小時產(chǎn)生收益:28.84元預(yù)計回本時間：100.52天綜上數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，Radeon RX 470顯卡回本速度最快，僅需57.31天。而GeForce GTX 1070整體效率最差，需要100.52天才能回本。不過各位讀者請注意，本次測試回本時間僅以顯卡價值計算，并未計算平臺成本以及場地成本。挖礦機(jī)實際運行中突然情況非常多，比如宕機(jī)、硬件損壞，停電等等。所以打算挖礦的讀者們還請慎重考慮，若非有極低成本電力，挖礦很難盈利。寫在最后：隨著無現(xiàn)金社會的有序推行，紙幣必然將隨著時間的流逝消失在歷史的長河中。而未來的數(shù)字貨幣相信會和比特幣類似，但絕不是有限供給。而是當(dāng)人類的生產(chǎn)財富的能力完全可以由計算機(jī)的計算能力匹配的時候，電子貨幣的發(fā)行速度和計算機(jī)計算速度成正比或者略微超出一定比率以制造溫和通脹，在未來挖礦的同時也是在創(chuàng)造價值而不是現(xiàn)在的浪費電力。最終數(shù)字貨幣實現(xiàn)生產(chǎn)力的微小變動和計算能力難度所匹配，這或許就是人類貨幣的最終形態(tài)吧！發(fā)布于 2021-05-18 15:01貨幣挖礦虛擬貨幣?贊同 53??3 條評論?分享?喜歡?收藏?申請
挖礦是如何產(chǎn)生比特幣的？ - 知乎
挖礦是如何產(chǎn)生比特幣的？ - 知乎首頁知乎知學(xué)堂發(fā)現(xiàn)等你來答?切換模式登錄/注冊虛擬貨幣貨幣比特幣 (Bitcoin)挖礦是如何產(chǎn)生比特幣的？最近翻譯了中本聰先生發(fā)明比特幣的論文，在這篇論文中他說比特幣的產(chǎn)生由挖礦者計算最優(yōu)散列值計算得到，第一個計算得到這一散列值的也就是block的第一人將…顯示全部 ?關(guān)注者4,106被瀏覽5,798,637關(guān)注問題?寫回答?邀請回答?好問題 40?10 條評論?分享?273 個回答默認(rèn)排序aibifu區(qū)塊鏈掃地僧? 關(guān)注在這篇文章中我會給出一個虛擬的村莊叫“比特村”，整個文章會以講故事的方式，逐步告訴大家比特幣提出的動機(jī)、解決了什么問題以及一些關(guān)鍵組件的目標(biāo)和設(shè)計方案。問題的提出我們先從比特幣產(chǎn)生的動機(jī)開始。以物易物的比特村話說在這個世界上，有一個叫比特村的小村莊，村莊共有幾百戶人家。這個村莊幾乎與世隔絕，過著自給自足的生活。由于沒有大規(guī)模貿(mào)易，比特村村民一直 過著以物易物的生活，也就是說村民之間并沒有使用統(tǒng)一的貨幣，互相間的貿(mào)易基本上就是老張家拿一袋面粉換老李家一只羊，王大嫂拿一筐野果換劉大嬸兩尺布。 村民們一直就這么純樸的生活著。實物貨幣終于有一天，村民覺得一直這樣以物易物實在太不方便了，于是村子全員開會，討論如何解決這個問題。有人提議，以便于分割且稀有的東西，例如黃金，作 為一般等價物，把其它物品和黃金的對應(yīng)關(guān)系編成一張表格，例如一克黃金對應(yīng)一只羊，一克黃金對應(yīng)一袋面粉等等，此時老張再也不用扛著一袋面粉氣喘吁吁的去 老李家換羊了，他只要從家里摸出一克金子，就可以去老李家牽回一只羊，而老李拿著這一克黃金可以從任何愿意出讓面粉的人那里換回一袋面粉，當(dāng)然也可以換取 任何和一克黃金等值的物品。此時比特村進(jìn)入了實物貨幣時代。符號貨幣好景不長，過了一段時間，實物貨幣的弊端也出現(xiàn)了。因為比特村附近金礦并不多，開采和冶煉金子太費時費力了。而隨著使用，金子總是不斷會因為磨損、 丟失或有人故意囤積而發(fā)生損耗。全村人又一次坐在了一起，開始商討對策。此時有人說，其實大家也不必一定要真的用黃金啊，隨便找張紙，寫上“一克黃金”， 只要全村人都認(rèn)同這張紙就等于一克黃金，問題不就解決了。其他人紛紛表示認(rèn)同，但同時也有了新的問題：真實的黃金是需要開采和冶煉的，金礦有限，開采和冶 煉也需要成本，所以沒有人可以短期憑空制造大量的黃金，可寫字就不同了，只要我紙夠筆夠，隨便像寫多少寫多少，那這就變成拼誰家里紙多了，搞不好到時一萬 張紙才能換一只羊（實際上這就發(fā)生了經(jīng)濟(jì)學(xué)上的通貨膨脹）。大家一想也是啊。不過此時又有人提出了解決方案：這個紙不是誰寫都有效，我們只認(rèn)村里德高望重的老村長寫得，大家都認(rèn)識老村長的字。老村長寫一些 紙，同時按照各家黃金存量發(fā)給大家等量的紙，例如老張家有二百克黃金，老村長就發(fā)給老張二百張寫著“一克黃金”的紙，同時將老張家的黃金拿走作為抵押。就 這樣，老村長將村里所有黃金收歸到自己的家里，并按各家上交的黃金數(shù)量發(fā)給等值的寫有字的紙。此時村民就可以拿著這些紙當(dāng)黃金進(jìn)行貿(mào)易了，而且大家都認(rèn)得 老村長的字，其他人偽造不出來。另外，如果誰的紙磨損太嚴(yán)重，也可拿到老村長那里兌換新的等值的紙，另外老村長承諾任何人如果想要換成真黃金，只要拿紙回 來，老村長就會把等值的黃金還給那人。因為老村長寫得紙的黃金量和真實放在家里的黃金量是一樣的，所以只要嚴(yán)格按照銷毀多少紙新寫多少紙的原則，每一張有 效的紙總能換回相應(yīng)的真黃金。此時，比特村進(jìn)入了符號貨幣（紙幣）時代。而老村長就承擔(dān)了政府和銀行的角色。中央系統(tǒng)虛擬貨幣又過了幾年，老村長由于每天都要核對大量的舊紙幣，寫新的紙幣，還要把各種賬目仔細(xì)做好記錄。一來二去，老村長操勞過度不幸駕鶴西去了。比特村再次召開全體大會，討論應(yīng)該怎么辦。此時老村長的兒子二狗子自告奮勇接過了父親的筆，承擔(dān)起貨幣發(fā)行的責(zé)任。這個年輕的村長二狗子很聰明，他 做了幾天，發(fā)現(xiàn)好像也不用真的寫那么多紙。完全可以這樣：村民把紙幣都交上來，銷毀，但是二狗子會記錄下每戶上交的紙幣數(shù)量。以后如果要進(jìn)行付錢，例如老 張要拿一克金子向老李換一只羊，就一起給二狗子打個電話，說明要將老張名下的一克金子劃歸老李名下，二狗子拿出賬本，看看老張名下是否有一克金子，如果有 就在老賬的名下減掉一克，在老李的名下加上一克，這樣就完成了支付，此時老李在電話中聽到二狗子確認(rèn)轉(zhuǎn)賬完成，就可以放心讓老張把羊牽走了。此時比特村進(jìn)入了中央系統(tǒng)虛擬貨幣時代。每個村民都不需要用實物支付，支付過程變成了二狗子那邊維護(hù)的賬本上數(shù)字的變更。分布式虛擬貨幣這新上任的二狗子是聰明，不過這人有時候是聰明反被聰明誤。有一天二狗子盯著這賬本，心想這全村各戶誰有多少錢就是我說的算，那我豈不是……。于是他頭腦一熱，私自從老張帳下劃了十克金子到自己名下。本以為天衣無縫，但沒想到老張也有記賬的習(xí)慣，有一天他正要付錢卻被二狗子告知賬戶沒錢了。老賬核對了一下自己的賬本，命名還有十克啊，于是拿著賬本去找二狗子理論，這一核對發(fā)現(xiàn)了那筆未經(jīng)老張同意的轉(zhuǎn)賬。東窗事發(fā)！比特村炸開鍋了。二狗子被彈劾是不可避免了，不過通過這件事，大家發(fā)現(xiàn)了賬本集中在一個人手里的弊端：這個體系完全依賴于賬本持有人的個人信用，如果這個人不守規(guī)矩，隨意篡改賬本，那么整個貨幣系統(tǒng)就會崩潰如果這個人家里失火或者賬本失竊，同樣也會為整個體系帶來毀滅性的打擊正當(dāng)人們不知所措時，村里一個叫中本聰?shù)恼锌茖W(xué)家走上了臺，告訴大家他已經(jīng)設(shè)計了一套不依賴任何中央處理人的叫比特幣的虛擬貨幣系統(tǒng)，可以解決上述問題。然后他緩緩講述了自己的方案。下面我們就來看看中本聰同學(xué)是如何設(shè)計這套系統(tǒng)的?；A(chǔ)設(shè)施搭建賬簿公開機(jī)制中本聰首先說明，要對現(xiàn)有賬簿進(jìn)行如下改造：賬簿上不再記載每戶村民的余額，而只記載每一筆交易。即記載每一筆交易的付款人、收款人和付款金額。只要賬簿的初始狀態(tài)確定，每一筆交易記錄可靠并有時序，當(dāng)前每個人持有多少錢是可以推算出來的。賬簿由私有改為公開，只要任何村民需要，都可以獲得當(dāng)前完整的賬簿，賬簿上記錄了從賬簿創(chuàng)建開始到當(dāng)前所有的交易記錄。此言一出，下面立刻炸鍋了。第一條還無所謂，但是第二條簡直無法接受，因為賬簿可是記錄了所有村民的交易，這樣大家的隱私不全暴露了嗎。中本聰?shù)故遣换挪幻?，拿出了一對奇怪的東西。身份與簽名機(jī)制（公鑰加密系統(tǒng)）中本聰說，大家不要慌。在他的這套機(jī)制下，任何人都不使用真實身份交易，而是使用一個唯一的代號交易。他展示了手里神奇的東西，說這兩件東西分別叫保密印章和印章掃描器。后面他會給村里每一戶發(fā)一個保密印章和一個印章掃描器。兩者的作用如下：保密印章可以在紙上蓋一個章，每個印章蓋出的章都隱含了一個全村唯一的一串字符，但是憑肉眼是看不出來的。也無法通過觀察來制造出相應(yīng)的印章印章掃描器可以掃描某個已經(jīng)蓋好的章，讀出隱含的信息，并在液晶屏上顯示出一串字符有了這兩個神奇的東西，大家就可以在不暴露真實身份的情況下進(jìn)行交易了，而印章隱含的那一串字符就是這戶人家的代號。具體如何巧妙利用保密印章和印章掃描器進(jìn)行交易，會在下文詳述。成立虛擬礦工組織（挖礦群體）下一步，中本聰面向全村招募虛擬礦工，招募要求如下：礦工以組為單位，一組可以是單獨的一戶，也可以是幾戶聯(lián)合為一組成為礦工不影響正常使用貨幣礦工每天要花費一定時間從事比特幣“挖礦”活動，但是不同于挖金礦，虛擬礦工不需要拿著工具去野外作業(yè)，在家里就可以完成工作礦工有一定可能性獲得報酬，在挖礦活動中付出的努力越多，獲得報酬的可能性越大礦工可以隨時退出，也可以隨時有新的礦工加進(jìn)來很快，大約有五分之一的村民加入比特幣礦工組織，共分成了7個組。建立初始賬簿（創(chuàng)世塊）下面，中本聰宣布，先根據(jù)二狗子手里的賬簿，把抵押的所有黃金按賬簿記錄的余額退還給每位村民，然后徹底銷毀這本賬簿。然后，中本聰拿出一本新賬簿，在賬簿的第一頁上記錄了一些交易記錄，特別的是，這些記錄的付款人一欄全都是“系統(tǒng)”，而收款人分別是每個印章對應(yīng)的 隱含字符，代表初始時刻，系統(tǒng)為每一戶默認(rèn)分配了一定數(shù)量比特幣，但是數(shù)量非常少，都只有幾枚，甚至有些不幸的村戶沒有獲得比特幣。接著中本聰說，由于目前市面上比特幣非常少，大家可以先回到用黃金做貨幣的時代，由于我不是村長，我也沒有權(quán)利強(qiáng)迫大家一定要承認(rèn)比特幣，大家可以自行決定要不要接受比特幣。不過隨著比特幣的流動和礦工的活動，比特幣會慢慢多起來。支付與交易做了這么多鋪墊，終于說到重點了，下面說一下在這樣一個體系下如何完成支付。以老張付給老李10個比特幣為例。付款人簽署交易單為了支付10個比特幣，老張首先要詢問老李的標(biāo)識字符串，例如是“ABCDEFG”，同時老張也有一個標(biāo)識字符串例如是“HIJKLMN”，然后老 張寫一張單子，內(nèi)容為“HILKLMN支付10比特幣給ABCDEFG”，然后用自己的保密印章改一個章，將這張單子交給老李。另外為了便于追溯這筆錢的 來源，還要在單子里注明這筆錢的來源記在哪一頁，例如這個單子里，老張的10比特幣來自建立賬簿時系統(tǒng)的贈送，記錄在賬簿第一頁。收款人確認(rèn)單據(jù)簽署人老李拿到這個單子后，需要確認(rèn)這個單子確實是來自“HIJKLMN”這個人（也就是老張）簽署的，這個并不困難。因為單子上必須有保密章，老李拿出 印章掃描器，掃一下章，如果液晶屏顯示出的字符和付款人字符是一致的（這里是“HIJKLMN”），就可以確認(rèn)單子確實是付款人簽署的。這是因為根據(jù)保密 印章的機(jī)制，沒有其他人可以偽造印章，任何一個人只要掃描一下印章，都可以確認(rèn)單子的付款人和蓋章人是否一致。收款人確認(rèn)付款人余額這個系統(tǒng)到目前還是很有問題。通過保密印章，收款人雖然可以確認(rèn)付款人確實簽署了這份單子，但是無法自行確認(rèn)付款人是否有足夠的余額支付。之前的中 央虛擬貨幣系統(tǒng)中，二狗子負(fù)責(zé)檢查付款人的余額，并通知收款人交易是否有效，現(xiàn)在把二狗子開了，誰來負(fù)責(zé)記賬和確認(rèn)每筆交易的有效性呢？之前說過，中本聰設(shè)計的這個系統(tǒng)是分布式貨幣系統(tǒng)，不依賴任何中央人物，所以不會有一個或少數(shù)幾個人負(fù)責(zé)這件事，最終承擔(dān)這份工作的是之前所提到的礦工組織。老張、老李和全村其他任何使用比特幣進(jìn)行交易的村民都依賴礦工組織的工作才能完成交易。礦工的工作礦工的工作是整個系統(tǒng)的核心，也是最復(fù)雜性最高的地方。下面逐步介紹礦工的工作內(nèi)容和目的。礦工的工具俗話說，工欲善其事，必先利其器。比特幣礦工雖然不用鐵撅、鐵锨和探照燈等工具，不過也要有一些必備的東西。初始賬簿。每個組首先自己復(fù)制一份初始賬簿，初始賬簿只有一頁，記錄了系統(tǒng)的第一次贈送 空賬簿紙。每個小組有若干賬簿紙，每一頁紙上僅有賬簿結(jié)構(gòu)，沒有填內(nèi)容，具體內(nèi)容的書寫規(guī)則后面講述。下面是一張空賬簿紙的樣子，各個字段的意義后面會說到。編碼生成器（哈希函數(shù)）。中本聰又向礦工組織的每個組分發(fā)了若干編碼生成器，這個東西很神奇，將一頁賬簿填好內(nèi)容的賬簿紙放入這個機(jī)器，機(jī)器會在賬簿紙的“本賬單編號”一欄自動打印一串由“0”和“1”組成的編號，共256個。最神奇的是，編號生成器有如下功能：生成的編號僅與賬簿紙上填入的內(nèi)容有關(guān)，與填寫人、字體、填寫時間等因素均無關(guān)內(nèi)容相同的賬簿紙生成的編號總是相同，但是如果內(nèi)容哪怕只改一個字符，編號就會面目全非編碼生成器在打印編碼時還需要將所有填入賬簿紙的交易單放入，機(jī)器會掃描交易單和填入交易單的一致性，尤其是保密印章，如果發(fā)現(xiàn)保密印章和付款人不一致，會拒絕打印編碼將一張已打印的賬簿紙放入，機(jī)器會判定編號是否是有效的機(jī)器打印，并且判定編號和內(nèi)容是否一致，這個編號無法偽造交易單收件箱。每個礦工小組需要在門口掛一個箱子用于收集交易單。 公告板。每個礦工小組同樣需要一個公告板公示一些信息。有了上面的工具，礦工組織就可以開工了！收集交易單中本聰規(guī)定，每筆交易的發(fā)起人，不但要將交易單給到收款人，還要同時復(fù)制若干份一模一樣的交易單投遞到每個礦工小組的收件箱里。礦工小組的人定期到自己的收件箱里把收集到的交易單一并取出來。填寫賬簿此時小組的人拿出一張空的賬簿紙，把這些交易填寫到“交易清單”一欄，同時找到當(dāng)前賬簿最后一頁，將最后一頁的編號抄寫到“上一張賬單編號一欄”。 注意還有個“幸運數(shù)字”，可以隨便填上一個數(shù)字，如12345。然后，將這樣賬簿紙放入編號生成器，打印好編號，一張賬簿就算完成了。如果你以為礦工的工作就這么簡單，那就大錯特錯了，中本聰有個變態(tài)的規(guī)定：只有編號的前10個數(shù)均為0，這頁賬簿紙才算有效。根據(jù)之前對編號生成器的描述，要修改編號，只能修改賬簿紙的內(nèi)容，而“交易清單”和“上一張賬簿紙編號”是不能隨便改的，那么只能改幸運數(shù)字了。于 是為了生成有效的賬簿紙，小組里的礦工就不斷抄寫賬簿紙，但每張紙的幸運數(shù)字都不同，然后不斷的重復(fù)將紙放入編碼器，如果生成的編號不符合規(guī)定，這張紙就 算廢了，重復(fù)這個過程直到生成一串有效的編號。我們知道，如果編號的每一個數(shù)字都是隨機(jī)的，那么平均寫1000多張幸運數(shù)字不同的紙才能獲得一個有效的編號。這就奇怪了，這些礦工為什么要拼命干這看似無意義的事情呢？還記得之前說過礦工有報酬吧，這就是礦工的動力了。中本聰規(guī)定：每一張賬簿紙的交易清單 第一條交易為“系統(tǒng)給這個小組支付50個比特幣”。也就是說，如果你生成了一張有意義的賬簿紙，并且被所有挖礦小組接受了，那么就意味著這條交易也被接受 了，你的挖礦小組獲得了50個比特幣。這就是礦工被叫做礦工的原因，也是為什么之前說隨著交易和礦工的活動，比特幣的數(shù)量會不斷增多。例如下面是一個挖礦過程，這個小組的公共比特幣帳號為“UVWXYZ”。在幸運數(shù)字嘗試到“533”時，系統(tǒng)生成了一頁有效賬簿。確認(rèn)賬簿當(dāng)某挖礦小組幸運的生成了一張有意義的賬簿，為了得到獎勵，必須立刻請其它小組確認(rèn)自己的工作。前面說過，當(dāng)前村里有7個挖礦組，所以這個小組必須將有效賬簿紙謄抄6份快馬加鞭送到其他6個小組請求確認(rèn)。中本聰規(guī)定，當(dāng)某個小組接到其他小組送來的賬簿紙時，必須立即停下手里的挖礦工作進(jìn)行賬簿確認(rèn)。需要確認(rèn)的信息有三個：賬簿的編號有效賬簿的前一頁賬簿有效交易清單有效首先看第一個，這個確認(rèn)比較簡單。只要將送來的賬簿紙放入編碼生成器進(jìn)行驗證，如果驗證通過，則編號有效。第二部分需要將賬簿頁上的“上一頁賬簿紙編號”和這個小組目前保存的有效賬簿最后一頁編號比對，如果相同則確認(rèn)，如果不同，需要順著已有賬簿向前比對，直到找到這個編號的頁。如果沒有找到指定的“上一頁賬簿紙編號”對應(yīng)的頁，這個小組會將此頁丟掉。不予確認(rèn)。注意，由上面的機(jī)制可以保證，如果各個小組手里的賬簿紙是相同的，那么他們都能按同樣的順序裝訂成相同的賬簿。因為后面一張紙的編號總是依賴前面的 紙的編號，編碼生成器的機(jī)制保證了所有合法賬簿紙的相對先后順序在每個小組那里都是相同的（可能會有分支，但不會出現(xiàn)環(huán)，后面細(xì)講）。最后是如何確認(rèn)交易清單有效，其實也就是要確認(rèn)當(dāng)前每筆交易的付款人有足夠的余額支付這筆錢。由于交易信息里包含這筆錢是如何來的，還包含了記錄來 源交易的賬單編號。例如，HIJKLMN要給ABCDEFG10個比特幣，并注明了這10個比特幣來自之前OPQRST支付給HIJKLMN的一筆交易， 確認(rèn)時首先要確認(rèn)之前這筆交易是否存在，同時還要檢查HIJKLMN在這之前沒有將這10個比特幣支付給別人。這一切確認(rèn)后，這筆交易有效性就被確認(rèn)了。其中第一筆是系統(tǒng)獎勵給生成這頁賬簿的小組的50個，這筆交易大家都默認(rèn)承認(rèn)，后面的只要按照上述方法追溯，就可以確認(rèn)HIJKLMN是否當(dāng)前真有10個比特幣支付給ABCDEFG。如果完成了所有了上述驗證并全部通過，這個小組就認(rèn)可了上述賬簿紙有效，然后將這張賬簿紙并入小組的主賬簿，舍棄目前正在進(jìn)行的工作，后面的挖礦工作會基于這本更新后的主賬本進(jìn)行。賬簿確認(rèn)反饋對于挖礦小組來說，當(dāng)賬簿紙送出去后，如果后面有收到其他小組送來的賬簿紙，其“上一頁賬簿紙編號”為自己之前送出去的賬簿紙，那么就表示他們的工作成功被其他小組認(rèn)可了，因為已經(jīng)有小組基于他們的賬簿紙繼續(xù)工作了。此時，可以粗略的說可以認(rèn)為已經(jīng)得到了50個比特幣。另外，任何一個小組當(dāng)新生成有效賬簿紙或確認(rèn)了別的小組的賬簿紙時，就將最新被這個小組承認(rèn)的交易寫到公告牌上，那么收款人只要發(fā)現(xiàn)相關(guān)交易被各個小組認(rèn)可了，基本就可以認(rèn)為這筆錢已經(jīng)到了自己的賬上，后面他就可以在付款時將錢的來源指向這筆交易了。以上就是整個比特幣的支付體系。下面我們來分析一下，這個體系為什么可以工作下去，以及這個體系可能面臨的風(fēng)險。工作機(jī)制分析雖然上面闡述了比特幣的基本運作規(guī)則，但是村民們還是有不少疑問。所以中本聰同學(xué)專門開了個答疑會，解答常見問題。下面總結(jié)一下村民最集中關(guān)心的問題。核心問題答疑如果同時收到兩份合法的賬簿頁怎么辦？注意在上面的運行機(jī)制中，各個挖礦小組是并行工作的，因此完全可能出現(xiàn)這樣的情況：某小組收到兩份不一樣的賬簿頁，它們都基于當(dāng)前這個小組的主賬簿的最后一頁，并且內(nèi)容也都完全合法，怎么辦？關(guān)于這個問題，中本聰同學(xué)說，小組不應(yīng)該以線性方式組織賬簿，而應(yīng)該以樹狀組織賬簿，任何時刻，都以當(dāng)前最長分支作為主賬簿，但是保留其它分支。舉個例子，某小組同時收到A、B兩份賬簿頁，經(jīng)核算都是合法的，此時小組應(yīng)該將兩頁以分叉的形式組織起來，如下圖所示：黑色表示當(dāng)前賬簿主干。此時，可以隨便選擇一個頁作為當(dāng)前主分支，例如選擇A：此時如果有一個新的賬簿頁是基于A的，那么這個主干就延續(xù)下去：如果這個主干一直這么延續(xù)下去，表示大家基本都以A為主干，B就會被遺忘。但是也有可能忽然B變成更長了：那么我們就需要將B分支作為當(dāng)前主干，基于這個分支進(jìn)行后續(xù)工作。從局部來看，雖然在某一時刻各個小組的賬簿主干可能存在不一致，但大方向是一致的，那些偶爾由于不同步產(chǎn)生的小分支，會很快被淹沒在歷史中。如果挖礦小組有人偽造賬簿怎么辦關(guān)于這個問題，中本聰同學(xué)說，只要挖礦組織中大多數(shù)人是誠實的，這個系統(tǒng)就可靠，具體分幾個方面給予答復(fù)。首先，基于保密印章機(jī)制，沒有人能偽造他人身份進(jìn)行付款，因為編碼生成器在打印編碼時會核對所有交易單的保密印章，印章和付款人不一致會拒絕打印。而且誠實的礦工也不會承認(rèn)不合法的交易（如某筆交易付款方余額不夠）。所以只有一種可能的攻擊行為，即在收款人確認(rèn)收款后，從另一條分支上建立另外的交易單，取消之前的付款，而將同一筆錢再次付款給另一個人（即所謂的double-spending問題）。下面同樣用一個例子說明這個問題。先假設(shè)有一個攻擊者擁有10個比特幣，他準(zhǔn)備將這筆錢同時支付給兩名受害者A和B，并都得到承認(rèn)。第一步，攻擊者準(zhǔn)備從受害者A手里買10比特幣的黃金，他簽署交易單給受害者A，轉(zhuǎn)10個比特幣給受害者A。第二步，這筆交易在最新的賬簿頁中被確認(rèn)，并被各個挖礦小組公告出來。受害人A看到公告，確認(rèn)比特幣到賬，給了攻擊者10個比特幣等值的黃金。第三步，攻擊者找到賬簿，從包含剛才交易的賬簿頁的前一頁做出一個分支，生成更多的賬單頁，超過剛才的分支。由于此時剛才攻擊者制造的分支變成了主干分支，而包含受害者A得到錢的分支變成了旁支，因此挖礦組織不再承認(rèn)剛才的轉(zhuǎn)賬，受害者A得到的10比特幣被取消了。第四步，攻擊者可以再次簽署交易單，將同一筆錢支付給受害者B。受害者B確認(rèn)錢到賬后，支付給攻擊者等值黃金。至此，攻擊者將10個比特幣花了兩次，從兩名受害者那里各購得等值黃金。攻擊者還可以如法炮制，取消與受害者B的轉(zhuǎn)賬，將同一筆錢再支付給其他人。。。。。。關(guān)于這種攻擊，中本聰給出的解決方案是，建議收款人不要在公告掛出時立即確認(rèn)交易完成，而是應(yīng)該再看一段時間，等待各個挖礦小組再掛出6張確認(rèn)賬簿，并且之前的賬簿沒有被取消，才確認(rèn)錢已到賬。中本聰解釋道，之前設(shè)定變態(tài)的編號規(guī)則，正是為了防御這一點。根據(jù)前面所述，生成有效賬簿頁不是那么簡單的，要花費大量的人力反復(fù)試不同的幸運數(shù) 字，而且過程完全是碰運氣。如果某賬簿頁包含你收到錢的確認(rèn)，并且在后面又延續(xù)了6個，那么攻擊者想要在落后6頁的情況下從另一個分支趕超當(dāng)前主分支是非 常困難的，除非攻擊者擁有非常多的人力，超過其他所有誠實礦工的人力之和。而且，如果攻擊者有如此多人力，與其花這么大力氣搞這種攻擊，還不如做良民挖礦來的收益大。這就從動機(jī)上杜絕了攻擊的形成。比特幣會一直增加下去，豈不是會嚴(yán)重通貨膨脹中本聰說，這一點我也想到了。前面忘了說了，我給礦工組織的操作細(xì)則手冊會說明，剛開始我們協(xié)議每生成一頁賬簿，獎勵小組50個比特幣，后面，每當(dāng) 賬簿增加21,000頁，獎勵就減半，例如當(dāng)達(dá)到210,000頁后，每生成一頁賬簿獎勵25個比特幣，420,000頁后，每生成一頁獎勵12.5個， 依次類推，等賬簿達(dá)到6,930,000頁后，新生成賬簿頁就沒有獎勵了。此時比特幣全量約為21,000,000個，這就是比特幣的總量，所以不會無限 增加下去。沒有獎勵后，就沒人做礦工了，豈不是沒人幫忙確認(rèn)交易了到時，礦工的收益會由挖礦所得變?yōu)槭杖∈掷m(xù)費。例如，你在轉(zhuǎn)賬時可以指定其中1%作為手續(xù)費支付給生成賬簿頁的小組，各個小組會挑選手續(xù)費高的交易單優(yōu)先確認(rèn)。礦工如果越來越多，比特幣生成速度會變快嗎不會。中本聰解釋，雖然可以任意加入和退出礦工組織，導(dǎo)致礦工人數(shù)變化，每個礦工也會拿到一個編碼生成器，不過我已經(jīng)在編碼生成器中加入了調(diào)控機(jī)制，當(dāng)前工作的編碼生成器越多，每個機(jī)器的效率就越低，保證新賬簿頁生成速率不變。雖然每個人的代號是匿名的，但如果泄露了某個人的代號，賬簿又是公開的，豈不是他的所有賬目都查出來了確實是這樣的。例如你要和某人交易，必然要要到他的代號才能填寫交易單。因為收款人一欄要填入那人的代號。不過中本聰說可以提供無限制的保密印章，建議每一次交易用不同的保密印章，這樣查賬簿就追查不到同一個人的所有賬目了。答疑完畢。說明本文用通俗比喻的方式講解了比特幣的運行機(jī)制。有幾點需要說明：為了便于理解，我做了很多簡化，因此有些機(jī)制細(xì)節(jié)和實際的比特幣可能不完全相同。但總體思想和關(guān)鍵原理是一致的。由于很多計算機(jī)世界的東西（如公鑰體系、網(wǎng)絡(luò)傳輸）在現(xiàn)實世界中并沒有特別好的對等物，所以故事里難免有一些生硬和不合常理的細(xì)節(jié)。本文描述的是比特幣網(wǎng)絡(luò)本身的技術(shù)原理和運作機(jī)制，當(dāng)在如Mtgox這種買賣市場中進(jìn)行比特幣交易時，市場做了中間代理，并不遵從上述機(jī)制。編輯于 2018-01-22 19:01?贊同 2605??157 條評論?分享?收藏?喜歡收起?Leaf? 關(guān)注秒懂比特幣挖礦： 1.我手上現(xiàn)在有一張面值100元的人名幣。（比特幣）2.誰關(guān)注公眾號我就給誰。3.但是需要在評論里面猜出這張錢的編號才行。（挖礦，隨機(jī)填充數(shù)值求解）自己想盡辦法猜，猜中得100元全款——個人挖礦出錢召集一些人來一起猜——礦場召集認(rèn)識不認(rèn)識的人一起來猜，通過猜測的次數(shù)，按比例分配這100元——礦池以上是一個簡單的類比例子，當(dāng)然，你們關(guān)注并猜出了我兜里100塊錢的編號，我保證給你。那么，比特幣挖礦到底是怎么回事呢？回顧張三李四轉(zhuǎn)賬過程 找出問題在之前，我們用在一個偏僻的小村張三和李四轉(zhuǎn)賬的例子簡單解釋了什么是比特幣。沒看過的可以看下：【白話幣圈】什么是比特幣？這可能是最通俗易懂的答案了我們來簡單回顧一下：當(dāng)張三想要通過A賬號轉(zhuǎn)賬1000元給李四的B賬號時：① 張三大吼一聲：大家注意啦，我用A賬號給李四的B賬號轉(zhuǎn)1000塊錢。② 張三附近的村民聽了確實是張三的聲音，并且檢查張三的A賬號是否有足夠余額。③ 檢查通過后，村民往自己的賬本上寫：A賬號向B賬號轉(zhuǎn)賬1000元，并修改余額：A賬號余額=3000-1000=2000元，B賬號余額=2000+1000=3000元。④ 張三附近的村民把轉(zhuǎn)賬告訴較遠(yuǎn)村民，一傳十十傳百，直到所有人都知道這筆轉(zhuǎn)賬，以此保證所有人賬本的一致性。聰明如你一定發(fā)現(xiàn)了，在步驟② 如果張三吼了一聲，附近村民假裝沒聽到，都不去核實記賬，那么這個系統(tǒng)不就停止工作了嗎？為解決這個問題，村里商討后決定，誰第一個確認(rèn)是張三的聲音的會獲得500元。于是大家都豎起耳朵，時刻監(jiān)聽村里的每一個動靜，真可謂草木皆兵。評論區(qū)有人問，這500元是哪兒來的？我這里也簡答講一下。1.比特幣平均差不多每10分鐘產(chǎn)生一個區(qū)塊，這個區(qū)塊能打包的交易數(shù)量是有限的，我們就算800筆吧。但是呢，曠工不會平白無故給你打包交易到并廣播，所以需要收取手續(xù)費。而且，由于交易的人很多，先打包誰的交易也取決于手續(xù)費的高低。所以你可以看到，現(xiàn)在比特幣火熱了，手續(xù)費水漲船高。2.我們都知道比特幣總量2100萬個，發(fā)幣機(jī)制是逐年遞減。當(dāng)曠工第一個成功打包這個區(qū)塊并廣播，并且是最長的鏈的話，那么他還會獲得獎勵，目前只有12.5個比特幣。最開始是50個，已經(jīng)衰減2次了。這里當(dāng)然還有小問題，比如為什么要最長鏈，怎么確定是最長鏈，哪些鏈會被拋棄？如果大家有興趣再深入說說。以上就是曠工的獎勵。2017/12/8更新。在比特幣的世界里，大約平均每10分鐘會產(chǎn)生一個區(qū)塊。所有的挖礦計算機(jī)都在嘗試打包這個區(qū)塊并提交，而第一個成功生成這個數(shù)據(jù)塊的人，就可以得到一筆比特幣報酬。最初，大約每10分鐘就可以產(chǎn)生50個比特幣的比特幣報酬。但是該報酬每4年減半，現(xiàn)在每10分鐘比特幣網(wǎng)絡(luò)就可以產(chǎn)生25個比特幣。好了，接著上面的故事講，張三這一吼，驚動了全村的人，大家都紛紛表示自己是第一個聽到張三聲音的人。這500塊錢該給誰呢？于是村里又商討出新的規(guī)定，需要有證據(jù)證明這是張三的聲音。張三在喊的這一聲里帶有特定的聲波數(shù)據(jù)，誰先破解出來就給誰。在比特幣世界里，這是就是一個新的概念，共識機(jī)制。比特幣是通過工作量證明的共識機(jī)制來決定記賬權(quán)的，通俗來講，誰證明了自己的工作量最大，誰就負(fù)責(zé)記賬。工作量大小是通過計算符合某一個標(biāo)準(zhǔn)的比特幣區(qū)塊頭的哈希散列值來體現(xiàn)的。區(qū)塊頭通常包含前一個區(qū)塊的哈希散列值、Merkle根、時間戳、難度目標(biāo)、以及一個填充的隨機(jī)值。試圖爭奪記賬權(quán)的節(jié)點稱為挖礦節(jié)點，挖礦過程就是求出一個能夠填充本區(qū)塊頭的隨機(jī)值，讓區(qū)塊頭的哈希散列值符合某一個標(biāo)準(zhǔn)。咱們接著故事講，海歸村民王二麻子憑借高超的計算能力，成功第一個匹配了張三的聲波數(shù)據(jù)，然后他笑嘻嘻地向全村人廣播自己破解成功。村民驗證后，王二麻子如愿拿到了500元獎勵金，李四也成功收到了張三的轉(zhuǎn)賬。網(wǎng)絡(luò)上的每一個礦機(jī)接收并驗證了一批交易，然后就開始進(jìn)行挖礦，礦機(jī)需要反復(fù)的試驗隨機(jī)填充值來進(jìn)行求解，一般采用產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，嘗試把產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)填充到區(qū)塊頭，然后計算哈希。如果計算成功，則挖礦成功，向全網(wǎng)廣播挖礦所得，全網(wǎng)節(jié)點驗證后，把這個區(qū)塊連接到區(qū)塊的最上端，并且在全網(wǎng)達(dá)成一致。故事還在繼續(xù)，王二麻子拿到這500元后就想：一個人的計算能力有限，我下次也非?？赡懿皇堑谝粋€計算出來。若我改進(jìn)算法，制造專門匹配這種聲波數(shù)據(jù)的機(jī)器，然后賣機(jī)器豈不是能大賺一筆？于是就哼哧哼哧的專研去了，并在不久后面世。（專業(yè)礦機(jī)）村民蠟筆小明買了一臺專業(yè)機(jī)器，覺得不錯。于是大量采購，并找到一個電費低廉的場地，也請了專人人員來維護(hù)。于是，蠟筆小明便每天便看著一筆筆的500元進(jìn)賬。（礦場）村民張小凡也采購了一些機(jī)器，可是機(jī)器不多，能破解并拿到這500獎勵的幾率并不大。于是他創(chuàng)建了一個平臺，所有有計算能力的人都可以參與進(jìn)來。若得到獎勵，則按每個人的計算力高低分配獎金。（礦池）好了，村民的故事差不多就到這里結(jié)束了，現(xiàn)在回過頭來看文章開始的例子是不是特別形象？你們可以猜猜誰可能挖礦的最大算力。風(fēng)險與受益其實，最初的時候，我們用電腦CPU就可以挖到比特幣，比特幣的創(chuàng)始人中本聰就是用他的電腦CPU挖出了世界上第一個創(chuàng)世區(qū)塊。當(dāng)然，現(xiàn)在也可以用家用電腦的CPU、GPU挖礦，只是收益非常低了。CPU挖礦的時代早已過去，GPU挖礦也早已不是主流，現(xiàn)在的比特幣挖礦是ASIC挖礦和大規(guī)模集群挖礦的時代?；仡櫷诘V歷史，比特幣挖礦總共經(jīng)歷了以下五個時代：CPU挖礦→GPU挖礦→FPGA挖礦→ASIC挖礦→大規(guī)模集群挖礦 挖礦芯片更新?lián)Q代的同時，帶來的挖礦速度的變化是：CPU（20MHash/s）→GPU（400MHash/s）→FPGA（25GHash/s）→ASIC（3.5THash/s）→大規(guī)模集群挖礦（3.5THash/s*X）算力就是計算機(jī)每秒產(chǎn)生哈希碰撞的能力，算力越高，挖到比特幣的概率越大，挖得比特幣也就越多，回報越高。然而挖礦的受益并不是穩(wěn)定且有保障的，電費將成為持續(xù)挖礦最大的成本之一，所以，有廉價電力的地方便成了曠工的最愛。挖礦的風(fēng)險不僅于此，16年7月開始，比特幣網(wǎng)絡(luò)發(fā)行比特幣數(shù)量就減半了，即每10分鐘，每個區(qū)塊只包含12.5個比特幣，意味著相同算力挖出的比特幣也會相應(yīng)減少。但另一方面，幣價也有上升可能。同時還伴隨著斷電、機(jī)器維護(hù)折舊等風(fēng)險。最后，給大加介紹一種0風(fēng)險賺錢的方法：猜出我兜里100元人民幣的編號。哈哈。/逃跑...簡單回答評論中 @諾pro 的一些疑問，估計也是很多人的疑問：1.目前比特幣全部賬本信息能很好的保存在一臺普通的電腦上，這也是Core他們堅持不擴(kuò)容的原因之一。另外根據(jù)摩爾定律，就算小擴(kuò)容其實影響不大。2.僅僅降低交易費那么曠工沒有動力，交易將更擁堵。當(dāng)然這里有目前比較認(rèn)可的取代方案POS。上面說的是挖礦是工作量證明即POW（Proof of Work），而POS的全稱Proof of Stake，即股權(quán)證明。簡單來說，就是一個根據(jù)你持有貨幣的量和時間，給你發(fā)利息的一個制度，有利于刺激全部用戶參與，更去中心化。3.比特幣等加密貨幣是匿名的，雖然你能看到紀(jì)錄，但是你不知道是誰，同樣你可以有多個匿名賬戶，中心化的你確定你能保密部分信息？4.不知道你這數(shù)據(jù)哪里來的，確實現(xiàn)在交易量少，原因很多，有支付場景弱，幣價太高，大多數(shù)人持幣待漲等多種因素。突然想到另一個因素，目前大量的幣集中在交易所，很多交易所實際上是虛擬交易，當(dāng)你要提幣的時候才是真實交易，這樣也大幅降低了真實交易量。2017/12/20更新公眾號“對韭當(dāng)割”，歡迎關(guān)注和交流。部分資料參考至@徐曉聰 @小龜 在本問題中的回答編輯于 2018-06-26 10:59?贊同 1197??378 條評論?分享?收藏?喜歡
比特幣的挖礦原理是什么？ - 知乎
比特幣的挖礦原理是什么？ - 知乎切換模式寫文章登錄/注冊比特幣的挖礦原理是什么？幣經(jīng)之道向不了解幣圈的人介紹相關(guān)行情一、比特幣的挖礦原理比特幣的挖礦原理是什么呢？比特幣通過挖礦節(jié)點，不斷消耗自身的算力，來換取比特幣。由于比特幣系統(tǒng)是完全開源的，在這套的代碼里，包含了挖礦的功能，只要一個人懂代碼 ，就可以把這套代碼 進(jìn)行編譯部署，加入到比特幣網(wǎng)絡(luò)里面去，把挖礦功能開啟，那你的宿主機(jī)挖礦了。挖礦，是比特幣系統(tǒng)發(fā)行自身數(shù)字貨幣，也就是比特幣的必經(jīng)之路。比特幣系統(tǒng)，借助挖礦完成自身數(shù)字貨幣的發(fā)行。發(fā)行數(shù)字貨幣的過程，就是各個礦工競爭挖礦的過程。在每一個10分鐘內(nèi)，看誰先挖到礦，就獎勵一定數(shù)量的比特幣，這個獎勵的過程就是比特幣發(fā)行的過程；每個挖礦節(jié)點，受利益的驅(qū)使，也是不斷地想辦法能更快地挖礦，這也就催生了市面上的各種各樣的礦池節(jié)點。挖礦是比特幣系統(tǒng)中一個形象化的表述。它背后真正 的名稱是POW算法，也就是工作量證明算法。二、挖礦必備工具比特幣通過挖礦生產(chǎn)，每10分鐘全網(wǎng)礦工一起計算一道算術(shù)題，只要先算出答案，就相當(dāng)于挖到了這個區(qū)塊，該礦工就能獲得系統(tǒng)新生的比特幣獎勵。在比特幣剛誕生的時候，通過計算機(jī)的CPU便可以挖礦，隨著挖礦的礦工越來越多，目前用CPU已經(jīng)不能挖出比特幣了，大家開始用礦機(jī)挖礦。挖礦必備工具：1.挖礦機(jī)；2.比特幣地址；3.挖礦軟件。目前，比特幣網(wǎng)絡(luò)算力太大，個人購置少量礦機(jī)，是很難挖出區(qū)塊的，很多礦工只能加入礦池一起挖；礦場只負(fù)責(zé)計算，礦池負(fù)責(zé)信息打包。挖到比特幣后，根據(jù)礦場的算力占比分配收益，此保證更加穩(wěn)定地投入產(chǎn)出。三、礦工是怎么挖礦的區(qū)塊鏈誕生后，礦工不再只是煤礦工人的簡稱，而是一種全新的含義。從事虛擬貨幣挖礦的人和傳統(tǒng)的“礦工”不同，區(qū)塊鏈領(lǐng)域的礦工具有更多的科技色彩。礦工的主要工作是交易確認(rèn)和數(shù)據(jù)打包。礦工需要購買一臺專用的計算機(jī)設(shè)備，下載挖礦軟件。挖礦不需要礦工親自動手，完全由電腦在執(zhí)行特定的運算。對于礦工來說，只要保證礦機(jī)電力供應(yīng)和網(wǎng)絡(luò)連接就可以。以比特幣為例，比特幣礦機(jī)就是通過運行大量計算，爭奪記賬權(quán)從而獲得新生比特幣獎勵的專業(yè)設(shè)備。礦機(jī)的構(gòu)成包括：挖礦芯片。散熱片和風(fēng)扇。只執(zhí)行單一的計算機(jī)程序、耗電量更大，挖礦實際是礦工之間算力的比拼，擁有較多算力的礦工，挖到比特幣的概率更大。隨著全網(wǎng)算力上漲，用傳統(tǒng)的設(shè)備挖到比特幣的難度越來越大，人們開發(fā)出專門用來挖礦的芯片。芯片是礦機(jī)最核心的零件，運作過程中會產(chǎn)生大量的熱。為了散熱降溫，比特幣礦機(jī)一般配有散熱片和風(fēng)扇。用戶在電腦下載比特幣挖礦軟件，用該軟件分配好每臺礦機(jī)的任務(wù)就可開始挖礦。每種幣的算法不同，所需要的礦機(jī)也各不相同。發(fā)布于 2021-07-06 14:50挖礦機(jī)虛擬貨幣?贊同 4??5 條評論?分享?喜歡?收藏?申請
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什么是比特幣挖礦和比特幣挖礦的運作方式？ 完整指南
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什么是比特幣挖礦？關(guān)于比特幣挖礦的完整指南
不確定什么是比特幣挖礦？您來對地方了！
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撰寫者
Aaron S.,
主編
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最近更新時間：
January 01, 2024
? 事實檢查
什么是比特幣挖礦？隨著越來越多的人開始了解比特幣，比特幣的受歡迎程度正在上升。但是，仍然很難理解一些與比特幣有關(guān)的想法-比特幣挖礦無疑是其中之一。
比特幣挖礦如何工作？挖一個比特幣需要多長時間？當(dāng)我們第一次閱讀有關(guān)比特幣和采礦的知識時，我們會問自己很多問題。?令人困惑，對不對？
沒關(guān)系，但是。我是來幫忙的！在本指南中，您將找到所需的所有答案。我將使比特幣的挖掘變得簡單，并以一種易于理解的方式向您解釋。我將討論挖礦的工作原理，挖礦的工作原理以及如何開始自己進(jìn)行比特幣挖礦。到本指南結(jié)束時，您將對該概念有了更好的了解。
不僅如此，如果您發(fā)現(xiàn)挖礦這種加密貨幣可能會讓您感興趣，那么您可能也想出售或交易它。對于這一點，您應(yīng)該依靠一些加密交流平臺- Coinbase和幣安?是兩個更好的選擇。
所以，讓我們開始吧！
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目錄
1. 什么是比特幣采礦？1.1. 比特幣采礦解釋2. 什么是比特幣挖礦：比特幣挖礦如何工作？2.1. 什么是區(qū)塊鏈技術(shù)？2.2. 比特幣采礦如何運作？3. 什么是比特幣挖礦：如何開始比特幣挖礦？3.1. 獲取比特幣采礦硬件3.2. 加入比特幣礦池3.3. 下載比特幣采礦軟件3.4. 打開比特幣錢包4. 什么是比特幣挖礦：比特幣挖礦是否對您有價值？4.1. 什么是比特幣采礦獎勵？4.2. 比特幣采礦有多難？4.3. 比特幣采礦要多少錢？4.4. 開采比特幣可以賺多少利潤？4.5. 更重要的一件事5. 什么是比特幣采礦：最后的話
什么是比特幣采礦？
比特幣挖礦是驗證，存儲和保護(hù)比特幣交易的過程。當(dāng)然，還有更多的東西。但是，在深入了解什么是比特幣挖掘及其工作原理之前，請留意關(guān)于比特幣本身的這兩件重要事情：
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當(dāng)您使用信用卡付款時，信用卡公司會驗證并記錄交易?，F(xiàn)在，當(dāng)您使用比特幣付款時，沒有像信用卡公司這樣的中央/第三方來驗證交易。相反，它已由比特幣礦工驗證。
與銀行印制的傳統(tǒng)貨幣（美元，日元，歐元等）不同，任何人都不能印制比特幣。使用傳統(tǒng)貨幣時，由于沒有最大限額，銀行可以根據(jù)需要打印任意數(shù)量的貨幣。但是，比特幣的最大限額為2100萬。這意味著只能創(chuàng)造2100萬比特幣！
這就是比特幣的全部，它不需要中間人（例如銀行或信用卡公司）就可以工作。
如您所見，比特幣與傳統(tǒng)的支付系統(tǒng)（如銀行和信用卡公司）有很大的不同。然而，由于加密貨幣不是打印出來的，新的比特幣是如何被創(chuàng)造出來的?
你能猜出答案是什么嗎？
如果您認(rèn)為這可能是比特幣挖礦，那是對的！所以，是的，這就是比特幣挖礦的目的-驗證交易并創(chuàng)建新的比特幣。但是，如果那樣做的話，它是如何工作的呢？讓我們深入了解比特幣挖礦，并回答我們?nèi)匀幌胫赖膯栴}：什么是比特幣挖礦？
比特幣采礦解釋
如您現(xiàn)在所知，比??特幣挖礦是驗證比特幣交易并創(chuàng)建新比特幣的過程。開采比特幣的人被稱為比特幣礦工。好吧，我說的是“人”，但實際上，它們是由人操作的計算機(jī)。
這些計算機(jī)（我們稱為“節(jié)點”）必須非常強(qiáng)大，因為比特幣挖礦需要大量的計算機(jī)功能。他們運行將其連接到比特幣區(qū)塊鏈并解決數(shù)學(xué)問題的軟件。
解決了這些數(shù)學(xué)問題后，便會驗證新的交易數(shù)據(jù)并將其存儲在比特幣區(qū)塊鏈上。因此，比特幣礦工正在核實交易，而不是銀行和信用卡公司。這意味著沒有第三方可以信任或依賴。聰明吧？
比特幣挖礦的基本要求是：
專用電腦
強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)連接
?電力（很多?。?/p>
您可能在想，為什么這些“礦工”會全力以赴？當(dāng)然很貴嗎？好吧，這是一個好問題。簡而言之，他們之所以這樣做，是因為他們獲得了比特幣的獎勵。
沒錯，比特幣礦工獲得了新的比特幣報酬。這是可以創(chuàng)建新比特幣的唯一方法！
目前，已經(jīng)開采了超過1800萬個?比特幣，而開采一個完整區(qū)塊（我將在稍后解釋）的獎勵 定為12.50比特幣。請留意，總共只能開采2100萬比特幣。當(dāng)所有2100萬比特幣都被開采時，將無法創(chuàng)建新的比特幣！所以，現(xiàn)在您知道什么是比特幣挖礦了。
那現(xiàn)在-什么是比特幣區(qū)塊？
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什么是比特幣挖礦：比特幣挖礦如何工作？
讓我們談?wù)剠^(qū)塊鏈和涉及比特幣挖掘的技術(shù)。您知道比特幣使用區(qū)塊鏈吧？ 對吧?這就是“區(qū)塊”這個詞的由來。
什么是區(qū)塊鏈技術(shù)？
許多比特幣交易同時發(fā)生。同時發(fā)生的交易被分組。這些組稱為“區(qū)塊”。比特幣礦工必須驗證的是這些區(qū)塊，他們成組地驗證交易，而不是單獨驗證它們。
驗證完一個區(qū)塊后，會將其添加到已驗證的一系列區(qū)塊中。這就是為什么比特幣背后的技術(shù)被稱為區(qū)塊鏈！
注意：您可以在本指南中閱讀有關(guān)區(qū)塊鏈的更多信息。
當(dāng)我解釋挖掘比特幣的逐步過程時，這將變得更容易理解。
比特幣采礦如何運作？
第1步：假設(shè)您想購買一張床并使用比特幣付款。如果床的成本是$ 300，它將約為0.046510比特幣（在撰寫本文時，即）。當(dāng)您購買床具時，世界各地的其他人也用比特幣購買東西。
步驟2：比特幣挖礦節(jié)點（計算機(jī)）被告知正在發(fā)生的這些交易。
步驟3：現(xiàn)在，比特幣礦工必須驗證您的交易。在比特幣礦工驗證您的交易之前，您無法將床帶回家。
可是等等。驗證交易的含義是什么，如何完成？
比特幣礦工運行解決數(shù)學(xué)問題的比特幣采礦軟件-想象一臺計算機(jī)完成了一個非常復(fù)雜的難題/拼圖！對于每一筆交易，他們必須解決的問題/難題都不同。
許多比特幣礦工試圖同時解決問題，但是首先解決這個問題的礦工就是獲得新比特幣獎勵的人。就像一場比賽！
比特幣礦工保留過去發(fā)生過的所有比特幣過去交易的數(shù)據(jù)。我們稱其為“舊交易數(shù)據(jù)庫”。
那么什么是比特幣挖礦交易？當(dāng)您發(fā)送比特幣時，比特幣礦工會在驗證之前檢查“舊交易數(shù)據(jù)庫”。這可以確保您在過去的任何交易中都沒有花費相同的比特幣。
他們還會檢查您是否擁有足夠的比特幣。在床示例中，交易為0.046510比特幣。因此，比特幣礦工將在驗證之前檢查您是否擁有0.046510比特幣。如果您沒有0.046510比特幣，則不會驗證您的交易，也無法購買床。
好吧，回到買床...
步驟4：第一個解決難題的礦工（我們稱此礦工為“ John”），必須告知其余節(jié)點他已解決難題。然后其他礦工檢查約翰對難題的解決方案是否正確。
步驟5：當(dāng)51％的其他礦工同意John提供了正確的解決方案時，將驗證并發(fā)送您的0.046510比特幣。
注意：驗證交易的最短時間為10分鐘。但是隨著比特幣交易數(shù)量的增加，有時可能需要35-40分鐘或更長時間。
第6步：比特幣礦工完成驗證交易所在的區(qū)塊/組。交易現(xiàn)已完成！是的-您可以將床帶回家！
關(guān)于什么是比特幣挖礦，最好的事情之一就是選擇成為礦工的人不需要知道如何解決問題或擅長數(shù)學(xué)。他們只需要比特幣挖掘硬件（功能強(qiáng)大的計算機(jī)）和比特幣挖掘軟件。
如您所見，比特幣挖礦并不難理解。就是說，您想到的下一個大問題可能類似于“您如何開采比特幣？'好吧，讓我們開始吧。
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什么是比特幣挖礦：如何開始比特幣挖礦？
請按照以下步驟操作，您可以自己成為比特幣礦工。如果您不想這么做，也很好-學(xué)習(xí)如何開采比特幣仍然可以幫助您更好地了解開采本身的過程。
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獲取比特幣采礦硬件
開始比特幣挖礦的第一步是購買挖礦硬件。選擇正確的硬件對于采礦的成功至關(guān)重要。那么，什么是比特幣挖礦的最好硬件？
早在2009年開始比特幣開采時，您就可以使用基本計算機(jī)進(jìn)行開采，例如我們從零售商店購買的計算機(jī)！該計算機(jī)的CPU（中央處理器）具有足夠的能力來快速解決數(shù)學(xué)問題。
隨著比特幣開始變得越來越流行，礦工們也開始使用功能更強(qiáng)大的計算機(jī)。他們使用了更快的圖形處理單元（GPU/顯卡），可以更快地解決問題，這意味著他們將贏得比賽并獲得新的比特幣獎勵！
猜猜當(dāng)比特幣變得更加流行時會發(fā)生什么？礦工們變得更快。他們沒有使用CPU和GPU，而是開始使用稱為ASIC（專用集成電路）的專用比特幣挖掘硬件。因此，如果您想贏得比賽并立即開采比特幣，則需要ASIC。
資料來源：buybitcoinworldwide
為挖掘而創(chuàng)建的ASIC?非常強(qiáng)大且快速。他們除了采礦以外不做任何其他事情。
如果要購買ASIC，則應(yīng)使用以下方法比較不同的ASIC：
價格;
哈希率（這個數(shù)字告訴你ASIC礦機(jī) 的計算速率，哈希速率越高，則這顆ASIC礦機(jī)的速度越快）;
電力需求（此數(shù)字越小，使用的電量越少）。
您可以檢查以下在初學(xué)者中流行的不同ASIC的比較。
ASIC模型
哈希率（TH / s）
電（W）
價格（美元）
螞蟻礦機(jī)S9
14.0
1372
2,694
阿瓦隆礦工821
11.0
1200
3,190
螞蟻礦機(jī)R4
8.4
845
1,000
您還可以檢出Amazon和eBay上可用的ASIC 。
加入比特幣礦池
您可以通過兩種方式開始比特幣挖礦。一種是自己開始，這稱為獨采礦。另一種方式是加入一組其他比特幣礦工-這些被稱為礦池。
那么，什么是比特幣挖礦池？將比特幣礦池想象成大型的比特幣農(nóng)場。許多礦工都結(jié)合了比特幣采礦硬件的功能。他們還分?jǐn)偭耸盏降谋忍貛弄剟睢?/p>
想象一下：您在比特幣采礦池中。您的計算機(jī)功率是采礦池中總功率的2％。如果您的礦池贏得了驗證區(qū)塊的競賽，您將獲得礦池獎勵的2％的新比特幣。
如果你是一個初學(xué)者，比特幣養(yǎng)殖（加入采礦池）建議。有許多不同的池供您選擇。但是要小心，只能選擇信譽??良好的知名礦池！當(dāng)然，他們收取費用，但通常很?。?-3％）。
我推薦給新礦工的一些受歡迎的礦池是：
Slushpool：2％的費用。
Pool.BTC.com：費用為2-3％。
卡諾普爾（Kanopool）：0.9％的費用（這三個中最便宜的?。?。
下載比特幣采礦軟件
您可能擁有世界上最好的采礦硬件，但是如果沒有比特幣采礦軟件，該硬件將毫無用處。
需要使用采礦軟件來訪問比特幣網(wǎng)絡(luò)和“舊交易數(shù)據(jù)庫”。如果要加入采礦池，則也需要它。
有不同類型的比特幣挖掘軟件 可用。不同的操作系統(tǒng)（例如Mac OS，Windows和Linux）有不同的操作系統(tǒng)。支持使用ASIC進(jìn)行挖掘的一些最受歡迎的軟件是：
CG礦工（在這里下載）
適用于Windows，Linux和Mac；
可以與GPU / ASIC一起使用；
免費下載！
BitMinter（在此處下載）
適用于Windows，Linux和Mac；
可以與GPU / ASIC一起使用；
免費下載！
如果您想了解更多選項，還可以查看hashflare.io，minergate.com和nicehash.com。
注意：我建議您檢查您所在國家/地區(qū)的比特幣采礦法規(guī)。來自不同國家的監(jiān)管機(jī)構(gòu)正試圖控制和監(jiān)管加密貨幣市場。這可能會影響您的比特幣挖礦。
打開比特幣錢包
一旦您設(shè)置了比特幣挖礦硬件，下載了軟件并加入了挖礦池，就可以開始挖礦比特幣了！但是，等等，您將獲得比特幣的獎勵，對吧？那么，您是否考慮過將這些比特幣存儲在哪里？
與傳統(tǒng)貨幣不同，比特幣不能存儲在您的銀行帳戶中。相反，您將它們存儲在比特幣錢包中！那么，什么是比特幣錢包？
選擇錢包時必須非常小心，否則可能會丟失比特幣。許多人損失了很多錢，因為他們的比特幣錢包被黑了。
有三種類型的Bitcoin錢包-網(wǎng)絡(luò)錢包，軟件錢包和硬件的錢包。
Web錢包和軟件錢包始終連接到Internet。要使用/訪問網(wǎng)絡(luò)錢包，請訪問網(wǎng)站。要使用/訪問軟件錢包，請轉(zhuǎn)到一個應(yīng)用程序。
我?不建議使用網(wǎng)絡(luò)錢包，因為這是最不安全的選擇。如果要下載軟件錢包，建議使用Exodus。
硬件錢包沒有連接到互聯(lián)網(wǎng)，因此更加安全。它們是可以存儲比特幣的實際物理設(shè)備；您可以通過USB將硬件錢包連接到計算機(jī)。
?
我推薦的三個最受歡迎的硬件錢包是：
安全的
價格-110美元
強(qiáng)大的安全功能，包括無法感染病毒的USB連接（+）
可以鏈接到Dropbox帳戶（+）
除比特幣（-）之外，無法存儲許多其他加密貨幣
Ledger Nano S
價錢$ 116
易于使用（+）
可以同時存儲10種以上的不同加密貨幣和ERC-20硬幣（+）
KeepKey
價錢$ 49
用戶友好（+）
很棒的設(shè)計（+）
非常新，仍然必須證明自己（-）
注意： ERC-20硬幣是在以太坊上運行的dApp（分布式應(yīng)用程序）的基于以太坊的硬幣。您可以在我們的以太坊VS比特幣指南中閱讀有關(guān)dApp和以太坊的更多信息。
什么是比特幣挖礦：比特幣挖礦是否對您有價值？
這個問題的答案因人而異。它可能適合您，但可能不適用于其他人。
什么是比特幣采礦獎勵？
當(dāng)前，礦工每塊獲得獎勵的比特幣數(shù)量為12.5。沒錯，第一個礦工將獲得12.5比特幣，以解決每個區(qū)塊的問題（驗證交易）。
不過，這個數(shù)字每4年減半。因此，在2023年的某個時候，獎勵將降至每區(qū)塊6.25比特幣。
現(xiàn)在每塊是12.5比特幣嗎？那么，開采比特幣需要多長時間？好吧，一個塊需要10分鐘才能開采。這意味著每48秒開采一次比特幣。
比特幣采礦有多難？
隨著越來越多的比特幣礦工加入網(wǎng)絡(luò)，挖礦的難度也隨之增加。這僅意味著具有更強(qiáng)大硬件的礦工/礦池將獲勝。而且，這意味著您將需要購買更昂貴的硬件。
比特幣采礦要多少錢？
讓我們看一下比特幣的采礦成本是多少？比特幣挖掘涉及的兩個主要成本是：
硬件/計算機(jī)成本：即使對于初學(xué)者來說，比特幣采礦硬件的成本也將在600-1000美元之間，如果您想購買最好的硬件，則價格會更加昂貴。
電力成本：比特幣采礦消耗大量電力！您所在位置的電力成本可能會大大影響比特幣采礦的成本。如果您所在地區(qū)的電價太貴，您可能會通過開采比特幣而不是賺錢而蒙受損失。
如果您加入礦池，請留意也要考慮礦池費用1-3％。
開采比特幣可以賺多少利潤？
找出可以賺到多少利潤的最簡單方法是使用在線計算器！互聯(lián)網(wǎng)上有許多不同的比特幣挖礦計算器。我建議使用CryptoCompare的Mining Calculator。
您需要輸入：
散列能力-硬件的能力（選擇了要購買的硬件后就可以找到它）；
功耗-您的硬件使用了多少電量（同樣，選擇要購買的硬件后，您就可以查到）；
每千瓦時（$）的成本-您的電費多少（如果您不使用美元，則可以使用Google的Currency Converter）；
礦池費-您要加入的礦池的費用。
確保您考慮了比特幣采礦硬件的成本。您應(yīng)該將硬件成本包括在計算中，以便找出您的實際利潤。
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更重要的一件事
不要忘記比特幣的價格！
眾所周知，比特幣的價格每天都在變化。這完全是您無法控制的，但是可以改變一切。
例如，您計算當(dāng)比特幣價格為$12,000時的利潤。如果價格跌至6,000美元，您的利潤可能會虧損。您必須始終記住，這是可能的。一方面，我們看到比特幣從2017年12月的19,000美元跌至2018年2月初的7000美元以下。
資料來源：steemit
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所以，現(xiàn)在您應(yīng)該很自信地知道-什么是比特幣挖礦。
我希望您對它是什么，它如何工作以及如何開始自己的比特幣挖掘有一個很好的了解。顯然，您可以通過開采比特幣來賺很多錢，但這取決于很多事情-其中大部分都不在您的控制范圍內(nèi)（電費，比特幣價格等）。
開始開采比特幣需要大量的計劃和資金-與在交易所進(jìn)行交易一樣。它可以給您帶來豐厚的利潤，但也可能導(dǎo)致巨大的損失。說到損失，如果要保護(hù)資產(chǎn)安全，則應(yīng)始終選擇可靠的硬件錢包。一些最好選擇包括Ledger Nano X和Trezor ModelT。?
如果您的電力成本很低，那么您可能會非常樂于開采比特幣。如果它們很高，則情況可能恰好相反。好吧，或者您正在考慮搬遷國家！
如果您決定購買比特幣并開始交易，則可以查看諸如Coinbase和幣安之類的加密貨幣交換平臺，它們是一些最可靠的平臺。
那么，告訴我們 - 您打算做什么？
關(guān)于本文的專家和分析師
由 Aaron S.
主編
Aaron已完成經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)碩士學(xué)位。針對東亞地區(qū)的文化，Aaron 撰寫了科學(xué)論文，對美國與東亞地區(qū)的文化差異進(jìn)行了比較分析。西方和日本的資本主義集體形式，1945-2020。
Aaron在金融科技行業(yè)擁有近十年的經(jīng)驗，了解加密貨幣愛好者面臨的所有最大問題和困境。他是一位充滿熱情的分析師，關(guān)注數(shù)據(jù)驅(qū)動和基于事實的內(nèi)容，以及與 Web3 本地人和行業(yè)新手相關(guān)的內(nèi)容。
Aaron是與數(shù)字貨幣相關(guān)的一切事務(wù)的首選人。懷著對區(qū)塊鏈的巨大熱情Web3 教育，Aaron 致力于改變我們所知...
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Aaron S.,
主編
Aaron已完成經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)碩士學(xué)位。針對東亞地區(qū)的文化，Aaron 撰寫了科學(xué)論文，對美國與東亞地區(qū)的文化差異進(jìn)行了比較分析。西方和日本的資本主義集體形式，1945-2020。
Aaron在金融科技行業(yè)擁有近十年的經(jīng)驗，了解加密貨幣愛好者面臨的所有最大問題和困境。他是一位充滿熱情的分析師，關(guān)注數(shù)據(jù)驅(qū)動和基于事實的內(nèi)容，以及與 Web3 本地人和行業(yè)新手相關(guān)的內(nèi)容。
Aaron是與數(shù)字貨幣相關(guān)的一切事務(wù)的首選人。懷著對區(qū)塊鏈的巨大熱情Web3 教育，Aaron 致力于改變我們所知道的領(lǐng)域，并使其更適合初學(xué)者。
Aaron已被多家知名媒體引用，并且他本人也是一位出版作家。即使在空閑時間，他也喜歡研究市場趨勢，尋找下一個超新星。
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常問問題
開采比特幣值得嗎？
這主要取決于您要這樣做的時間點。諸如比特幣的價格，與您的礦機(jī)有關(guān)的電力和維護(hù)成本，礦機(jī)本身等因素都可以影響和影響答案。無論哪種方式，如果您真的想從比特幣開始，那么最好先嘗試一些加密貨幣交易所，這是一個更好的主意。
開采比特幣難嗎？
簡短的答案 - 是的。您會看到，當(dāng)比特幣首次被發(fā)明時，只有少數(shù)人知道它，情況就大不相同了 - 開采起來要容易得多?，F(xiàn)在，競爭非常激烈 - 大量的礦工試圖自己獲得一些比特幣，難怪該過程變得更加困難了！同樣，盡管如此 - 如果您想全面了解“比特幣折磨”并嘗試一下，那么最好的選擇是從可靠的交易所購買一些硬幣。
如何為自己選擇最好的加密貨幣交易所？
為自己挑選最佳加密貨幣交易所時，您應(yīng)該始終專注于在所有頂級加密貨幣交易所應(yīng)具備的功能和對您而言重要的功能之間保持平衡。 例如，所有最好的交易所都應(yīng)具有頂級安全功能，但是如果您只想交易主要的加密貨幣，那么您可能就不太在乎在這個交易所能夠使用的硬幣的種類了。這視情況而定！
哪種加密貨幣交易所最適合初學(xué)者？
在網(wǎng)上閱讀各種最佳的加密貨幣交易所評論時，您一定會注意到，大多數(shù)這些交易所的共同點之一是，它們使用起來非常簡單。。 對于初學(xué)者而言，與其他人相比，它更友好，您在這兩個頂級交流平臺上都不會遇到任何困難。 就是說，許多用戶認(rèn)為 KuCoin是當(dāng)前市場上較簡單的交易所之一。
加密貨幣交易所和經(jīng)紀(jì)人之間有什么區(qū)別？
用外行的術(shù)語來說，加密貨幣交易所是您與他人見面和交換加密貨幣的地方。交換平臺（即Binance）充當(dāng)中間人，它將您（您的要約或要求）與 其他人（賣方或買方）。 但是，有了經(jīng)紀(jì)人，就不會有“其他人”，您可以在沒有任何第三方干預(yù)的情況下，使用相關(guān)平臺來兌換您的加密貨幣或法定貨幣。 但是，在考慮加密貨幣交易所排名時，通常將這兩種類型的業(yè)務(wù)（交易所和經(jīng)紀(jì)業(yè)務(wù)）歸入總稱之列 - 交易所。 這樣做是為了簡單起見。
所有頂級加密貨幣交易所都設(shè)在美國嗎？
不，絕對不是！ 盡管確實有一些頂級加密貨幣交易所位于美國（即KuCoin或Kraken），但世界各地還有其他非常知名的行業(yè)領(lǐng)袖。 例如，Binance的總部位于日本東京，而Bittrex的總部位于列支敦士登。 盡管有很多原因?qū)е陆灰姿Ｍ麑⑵湓O(shè)在一個位置而不是另一個位置，但大多數(shù)原因歸結(jié)為業(yè)務(wù)錯綜復(fù)雜，通常對平臺用戶沒有影響。
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