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比特幣為了選一個可信的記賬員,讓所有電腦自愿參與算題,看看誰舍得花時間花電費,誰最早算出來,誰就有資格記賬并獲得獎勵第七翼動。這套邏輯本身是非常巧妙的,不僅保障了比特幣網絡的分散和安全,吸引了全世界的人們趨之若鶩的加入挖礦大軍,也使貝比特幣價值有了昂貴電費的支撐,但再看看那張血淋淋的賬單,我們還是要認真的思考些什么......

——師太說

文 | 滅絕師太

出品 | 星球日報 羊駝區塊鏈 貝克鏈 中鏈傳媒 鏈證經濟

圖 | Kira

第一次聽到比特幣挖礦,許多人mkrtel想到的第一畫面可能是這樣的:

比特幣挖礦

大家都以為比特幣是類似金美眉打升級礦,舉著把鋤頭就能前往比特幣礦山挖出來。

與其說比特幣是被“挖”出來的,還不如說是被“算”出來的。你只需要有一臺能聯網的電腦即可參與。

那如何用電腦挖出比特幣呢?

一.比特幣,是一個記賬系統

傳統記賬薄

本質上,比特幣是一個記賬系統。

這個系統由一臺臺電腦組成,維護著參與比特幣交易的賬本。跟傳統的會計賬本一樣,都是由一頁頁賬目構成。

咱們公司的賬本記錄的是公司的每一筆收入和開銷。

比特幣這個賬本也一樣:記錄著每個用戶賬戶里有多少幣,以及這些幣的前世今生,在哪里被挖出來的,誰賣給了誰,轉了幾道手,現在在誰手里......清清楚楚。

只是這些賬號都是經過加密的,你只能看到一大長串的數字地址,卻不知道這些賬號背后究竟是男是女,家住何處,今年貴庚......這叫密碼學隱私保護!

比特幣的賬本,每10分鐘存檔封檔一次——稱為每10分鐘產生一個區塊。

這個區塊中記錄下這10分鐘內全世界的交易記錄,把賬本封箱貼上封條——稱為打上時間戳,從此不可篡改。

各個區塊按時間順序串起來——形成區塊鏈。傳統的記賬方式是中心化的,即:單位會計或負責人負責記賬。某個會計很可能出現有意無意記錯賬的情況(你懂的,江湖稱為“陰陽賬本”)。所以,中心化容易導致“作惡”。

很多公司老板都喜歡在財務崗位聘用自己人,為什么?——不信任,要看管好,以防作惡和出錯!

比特幣采用的是去中心化方式,即:所有電腦都上都有一本賬本,每次比特幣的轉賬都會發送給各個電腦,并在各個電腦上的賬本上記錄下來。

問題來了,到10分鐘賬本要封賬貼封條的時候,以誰的電腦中的區塊數據為準呢?

每個區塊需要清算時,要以拷鬼棒哪個電腦的賬本記錄為準呢?

這時候,比特幣就利用了一套挖礦(算題)機制來確定誰的電腦有記賬權。

二.挖出比特幣,既能篩選出可信的記賬員,又能對記賬行為進行激勵,讓大家踴躍參與記賬

當每10波波蓁分鐘有一個賬本要封賬時(專業術語是:區塊打包),系統要求所有的電腦都參與計算一道巨復雜的數學題——專業術語是算SHA265函數題。

哪臺電腦最先算出這道函數題,那么它就贏得了記賬權。

獲得記賬權的電腦會將該區塊的賬本同步給所有電腦——稱為全網廣播和同步賬本。

人家為什么要給你記賬?占用電腦來運算、耗電、綠媽群占存儲空間。

不能借驢拉磨白使喚呀——要有獎勵,有錢能使鬼推磨!

獎勵王姬的老公什么呢?獎勵比特幣。所以有人常常將比特幣比作金礦,記賬算題的過程稱為“挖礦”,參與記賬的電腦被稱作“礦機”。

獎勵包括兩部分:一部分是所記賬本林賽越獄中每筆交易支付的手續費,另一部分是系統獎勵的比特幣,目前后者是大頭。

記一次賬能獎勵多少比特幣呢?

比特幣的挖礦獎勵每4年會減半,

從2009年誕生的比特幣系統,已經走過10年東莞長安天氣,經歷了兩次減半。

最初四年的挖礦獎勵為50個比特幣,

第二個四年的挖礦獎勵為25個比特幣,

目前已經減少為12.5個。

在2020年4月至5月期間將觸發第四次減半,降為6.25個。

在比特幣系統中,挖礦本質意義上就是:激勵給更多的電腦參與記賬。礦機只有通過好好記賬(不能關機、不能斷網)才有可能在每個區塊結束時參與競爭獲得比特幣。

因此比特幣是根據生態的貢獻行為進行獎勵的經濟模式。

比特幣挖礦

另一個層面而言,比特幣作為貨幣的記賬系統,在挖礦過程中也完成了“鑄幣”的功能。

就像全世界黃金總量是固定的,但最初誰都沒有,直到有人從金礦挖掘出來之臀窩后,人類社會才有了流通的黃金。

比特幣的總量是預先設定好的,2100萬個不變,不會增發。也像黃金一樣稀有,等待礦林貝欣工挖出來之后才能流通使用。

礦機參與記賬并競爭獲得記賬權后,拿到比特幣獎勵,完成了比特幣的發行和流通。

礦機的記賬和比特幣的獎勵

三. PoW(工作量證明)共識算法—塔巴塔—誰算題速度最快,誰說了算!

區塊鏈圈子里兩個永恒的話題:

(1)幣價多少錢?

(2)用的什么共識算法姐姐不要啊?

都說共識算法是區塊鏈的根本,究竟什么是“共識”?

哲學層面上,共識就是建立一個“納什均衡”的博弈場,讓參與的各方為了追求自己的利益最大化,能夠快速達成一致,并自發的不作惡。

通俗說,就是辦公室里的員工大家要商量著一起去吃飯,但美國佬想吃漢堡,印度人想吃飛餅,中國員工想吃水餃,隨后大家一起商量——吃披薩!大家都沒意見,還都喜歡吃,于是“開飯”!這就是最樸素的共識。

共識:就是某一套理論讓大家都心服口服,都愿意這么干,可以快速達成一致,不需要來回扯皮。

什么是POW工作量證明共識協議?

(1)憑什么你來記賬,而不是我?——因為我算那道函數題算的最快。

(2)咱們相互都不認識,為什么你可以被信任?——因為我付出了“工應屆生求職網,末地傳送門,官道無疆作量”去算題,花了血汗錢買機器、付電費,所以我是可信的。

于是,這一整套邏輯就是工作量證明共識協議——礦機要想獲得比特幣,不僅僅要記賬,還要通過在區塊結算時參與競爭解題才能有機會獲得比特幣獎勵。這套邏輯雖然有很多詬病(后面講),但是要讓參與者都信服,覺得公開、公平、公正、法制、透明。

四.挖一枚比特幣到底需要多少錢?

比特幣的挖礦成本想必是各位看官都異常關心的話題,因為這直接決定了比特幣價格的強支撐位。

下面的數樸載淳字,高能嗜血,膽小者勿入!

大部分人普遍認為比特幣的成本是4000~4200美元之間,包含礦機折舊、電費、礦場管理費等綜合成本。

目前,比特幣價格自去年10月以來跌破4000美元,目前橫在3500美元上線波動,早已跌破礦工成本價,為何還有這么多的礦機在工作?

開機一天賠一天,白花花的銀子水一樣往外流......

佛系持幣不難,但持續幾個月了每天賠錢還能接著干的,就不是一般人兒啦。

因為,這只是中小礦場的成本!

那轟鳴的礦機聲只屬于psiphon3大礦場。

大礦場的挖礦成本在2400~2600美元之間,

關機成本在1500~1800美元之間。所謂關機成本,就是單純的電費成本,機器是事先投資的,早已屬于沉默成本,只有當電費成本都負擔不了時,才會到真正的關機時刻。

同樣是挖礦,差距怎么辣么大呢?

差別是礦機算力和電費成本。

中小型礦場普遍使用的是螞蟻S9J礦機或類似水平的礦機。

大礦場普遍升級為算力更強(計算能力更強)的神馬礦機。

由于運行高性能計算機設備需要大量電力,電費是挖礦最大的成本。大礦場通過直接與發電廠簽署購買協議大大降低了電費,電費成本不到城市居民用電的一半。

算力數據圖

(師太吐槽:算力數據看不懂就別看了,放這張圖上來只是為了說明我們的計算結果是有理有據的。我也看不懂,我們IT小哥算的。)

你知道比特幣挖礦一年要耗多少電嗎?

有數據顯示

全球比特幣挖礦耗電量已經達到了每年30.14 TWh(太瓦時)

即:

301.4

!!!

什么概念呢?

比特幣礦工消耗的電力:

超過了全球159個國家年耗電量的總和,

幾乎耗掉大約三峽水電站一年發電量的一半,

若用火力發電,約消耗930萬噸煤,并產生約2600萬噸二氧化碳,

相當于為1萬輛特斯拉汽車充滿電繞行地球58圈。

每年比特幣挖礦的成本高達18萬億元人民幣(按0.6元/度計算),相當于6.5個阿里巴巴的市值。

而這些巨額的耗電量,卻只是用來計算無用SHA265函數題,因此比特幣挖礦的合理性引起了熱議。

浪費能源成為比特幣主要被詬4008210998病的弊端之一!

假如......(當然沒有假如)

假如,用來挖比特幣所消耗的電都用肝組詞在人工智能、云計算和大數據處理等需要算力的地方......

阿爾法狗(AlphaGo)每小時耗電173度,工作一年耗電150萬度。比特幣耗電量可以滿足兩萬只阿爾法狗的工作;如過阿爾法狗不僅會下棋還能做家政服務呢?這就使兩萬個家庭得陳鍵明到照顧。

我國自主研發,連續三次奪得世界超級計算機冠軍的超級計算機——天河二號,每年耗電2億度。

這些超級計算機都曾因為巨大的耗電量而被人們吐槽,殊不知這些超級計算機正在服務于我們的生活,他們正在廣泛用于生物醫藥研發、工程設計與仿真分析、天氣預報、智慧城市、數字媒體和動漫設計等領域,正在讓我們的生活更科技化、便利化。

而特比幣,卻無端的耗費這么多電去算一個愚蠢的函數,只為找到一個可信的、不作惡的礦工來記賬,只為讓比特幣更嗜血的挖出來,更有價值?

預防作惡的問題、篩選可信礦工的問題、讓加密數字資產更有價值的問題,其實都可以用更巧妙和科學的辦法來解決,POW工作量證明(耗電算題)絕對不是唯一的出路。

如果說,比特幣作為創世兔虎區塊鏈的鼻祖,在開山立派的時候并沒有想到這種算法會消耗如此多的能源,是可以理解的,但如果所有的區塊鏈項目都紛紛效仿,都把寶貴的算力用來沒有價值的函數題算題,那就可嘆了。

畢竟,

我們的地球,傷不起......

—END—

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