【深度前沿】石老师-比特币挖矿系列二-挖矿原理

大家好，今天我们要讲的是矿业系列课程的第二讲

在上一讲中，我们首先关注了挖矿的合规性问题，以正视目前区块链的污名。那么接下来我们就简单介绍一下比特币挖矿的原理。有这方面基础的听众可以跳过这节课，没有基础的可以听一听，了解挖矿是怎么回事。

采矿业可以持续十年并强劲发展，因为采矿是一种合规行为，可以继续产生正收入。这一积极收益来自过去十年比特币价格的整体上涨。因此，采矿业要继续下去，需要两个条件。一是比特币的价格和市值可以支撑这种盈利，二是比特币的交易深度可以让矿工套现。

比特币最近大幅下跌。比特币市值依然在1000亿美元左右挖比特币什么原理，日交易量在40亿美元左右。让我们做一个比较。在我们的A股中，有一只股票叫中石油。由于国际油价暴跌，目前中石油市值仅为1000亿美元左右，日交易额约5000万美元。通过这组数据对比可以看出，比特币的市值接近我们两桶油之一，交易深度也远胜中石油。现在每天可以开采大约 1,800 个比特币，市值约为 900 万美元。每日新增 900 万美元在总市值 1000 亿美元和每日 40 亿美元的交易量中只是一个很小的数字，这意味着矿工每天挖出的比特币可以轻松变现，变现过程不会影响价格的比特币。持续挖掘和持续变现是矿业健康发展的基础。

说完基础，我们来谈谈比特币是如何被挖掘出来的。这要从比特币的起源说起。

比特币诞生于 2008 年，由中本聪 (Satoshi Nakamoto) 撰写的一篇名为《比特币：一种点对点电子现金系统》的论文诞生。名字很长，初学者很容易看不懂。初学者只需要明白，比特币的诞生是一种支付系统，而不仅仅是一种货币。什么是支付系统？前面提到Libra和央行数字货币的时候，银行系统是支付系统，支付宝是支付系统。比特币也是一种支付系统，第一个基于区块链技术的支付系统。

一个支付系统可以拆成三个部分来看看：

首先，在支付系统中，用户将拥有自己的帐户。在银行系统中，用户有自己的银行卡号。在比特币系统中，一个地址就是一个账户，这个地址有一个与之匹配的密码，称为私钥。

其次，在支付系统中，用户可以根据自己的账户存储资产和转移资产。这很容易理解。无论是银行系统、支付宝系统还是比特币系统，都有这个功能。

最后挖比特币什么原理，也是最重要的，在一个支付系统中，会有一个结算系统来清算日常交易，并确保用户因自己的支付行为引起的账户余额变化是正确的。例如，在银行系统中，银行总行和银联正在这样做。我用银行卡付了朋友1000元。结算系统会从我的账户中扣除1000元，并在我朋友的账户中增加1000元。支付宝也有这个系统。那么比特币的结算系统在哪里呢？

银行系统和支付宝系统都是典型的中心化系统。你可以想象这样一台巨型计算机，它正在清算银行系​​统和支付宝系统的日常交易。比特币不像它们中的任何一个。在比特币中，没有巨型计算机，而是一大群小型计算机协同工作，以清算网络上的支付交易。每台这样的小型计算机都是一台矿机。

依靠一组小型计算机而不是巨型计算机进行清算，比特币系统的清算效率相对寒酸。之所以选择这样的机制，是因为比特币追求所谓的去中心化。去中心化意味着如果一台小型计算机挂了，它不会影响比特币。但如果你在杭州用挖掘机剪光缆，支付宝会如何反应？在像支付宝这样的中心化清算中，如果中心出现问题，整个网络都会挂掉，远不如比特币网络那么健壮。

在当前的比特币网络中，大概有几百万台小型计算机，也就是几百万的矿工在进行清算工作。所以如果你协调这几百万矿工，将他们整合成一个力量，那将是一件令人头疼的事情。这种协调机制就是所谓的共识算法。众所周知，比特币的共识算法叫做POW。

如何整合这几百万矿工的行为？中本聪非常聪明。他使用复杂的数学算法将清算工作转化为一系列有奖问答。每隔 10 分钟，就有一道难题。你们数以百万计的矿工可以猜到。你的猜测过程只是帮助整个系统完成清算工作。至于为什么矿工们愿意猜谜语，那是因为猜中的幸运者可以获得比特币的奖励。按照目前的情况，猜测是得到12.5个比特币，约合7万美元。哦。

因为丰厚的奖品，矿工们开始提高自己的猜猜速度。最初，他们可以每秒猜测 10 次。后来，有了更先进的设备，他们可以每秒猜一万次。这被认为是计算能力的提高。

所以这里我们可以定义这样一个挖矿的形象：所谓挖矿，就是矿工为了获得比特币奖励，用自己的干粮参与比特币网络清算的行为。自带的干粮就是矿机。

比特币的详细机制涉及复杂的算法，短时间内难以解释清楚，所以我以直观的方式进行了简单的介绍。如果你想知道细节，你应该去技术文献。