挖礦系列之——BTC的挖礦原理

比特幣是比特幣網絡上的第一個應用,也是區塊鏈行業裡的第一個應用,比特幣網絡誕生於2009年,是區塊鏈技術催生的第一個殺手級的應用,比特幣網絡是一個支付體系。

挖礦系列之——BTC的挖礦原理-圖1

什麼是支付體系呢?舉個例子:銀行系統是一個支付體系,支付寶是一個支付體系,比特幣網絡也是一個支付體系,是第一個以區塊鏈。為技術基礎的支付系統能夠實現銀行系統和支付寶系統的基本功能,與銀行系統和支付寶系統一樣,作為一個支付系統,比特幣網絡一樣可以拆分為三個部分去看待,首先在支付系統中,用戶會有自己的賬號,在銀行系統裡,用戶有自己的銀行卡號。

系統裡一個公鑰地址就是一個賬戶,這個地址有配套的密碼,叫做私鑰,其次在支付系統中,用戶可以以自己的賬號為基礎,存儲資產轉移資產,無論是銀行系統還是支付寶系統還是比特幣系統都有這個功能,銀行系統和支付寶系統中存儲和轉移的是人民幣資產,比特幣網絡中存儲和轉移的是比特幣資產,最後在支付系統中會有一個結算系統。來清算每天的交易,比如在銀行系統中,銀行總行和銀聯就是就好比是銀行背後的巨型計算機,清算當日的交易。例如:我用銀行卡給某一個朋友打瞭5000塊錢,結算系統就要從我的賬戶中扣除5000塊,要在這個朋友的賬戶上增加5000塊錢,並確保這兩筆操作同時生效。

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銀行系統和支付寶系統是由中心計算機結算記賬,這些都是典型的中心化系統,但是比特幣和他倆還不太一樣,在比特幣中沒有那臺巨型的計算機,而是靠一大群小型的計算機來群策群力,共同清算整個網絡中的支付交易。每一臺這樣的小型計算機就是一臺礦機,靠一群群小型的計算機,而不是一個巨型的計算機在做清算,所以比特幣系統的清算效率是比較低下的。

之所以選擇這樣的機制,是因為比特幣追求的是去中心化,在銀行網絡或者支付寶網絡中,如果哪一天這臺巨型的計算機掛掉瞭。各自的網絡就會癱瘓,但是在比特幣網絡中,某一臺小型的計算機掛掉瞭,並不會影響比特幣網絡的穩定,在當下,比特幣的網絡大概有幾百萬臺小型的計算機,也就是幾百萬名礦工,為整個的網絡執行清算工作,如何協調這幾百萬名曠工,把它們整合成一股力量,是一種精密復雜的協調工作,這種協調機制就是共識,算法眾所周知。比特幣的共識算法叫pow,中本聰很聰明,他用復雜的數學算法把清算的工作改造成一道道有獎競猜的活動,每十分鐘出一道很難的題,幾百萬礦工,同時競猜,礦工猜謎的過程就正好幫整個系統完成瞭清算工作,這套猜謎系統非常公平,礦工隻能隨機地猜答案。至於礦工為什麼心甘情願來猜謎呢,那是因為猜中的那個幸運兒,能夠拿到6.25個比特幣,由於獎品的豐厚,所以礦工開始提升自己的競猜速度,本來一秒鐘可以猜十次,後來靠更先進的裝備變成一秒,能猜1萬次,這就是算力的提升。

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