获取加密货币的过程称为“挖矿”。但如果你想象这只是涉及镐、贵金属或地下隧道，那么再想想，这种形式的挖掘所需的工具只有一台强大的计算机、一些专门的软件和与互联网的高速连接。加密货币所有工作量证明的核心是一个叫作区块链的数字分类账簿。在加密货币的网络上，计算机不断地竞争来更新这个区块链，它涉及一个暴力破解尝试和不断报错的过程。在这个过程中，计算机只是简单地猜测密码签名或者哈希值，它结合了最近的货币交易的记录，以及工作量证明的解决方案和之前的块的签名。当找到正确的哈希值时，新的块被添加到区块链中，寻找下一个哈希值的竞赛将再次开始。

　　任何人有合适的设备都可以参加到这场比赛中。但是你为什么要使用宝贵的处理能力来参加这个比赛呢?这就是挖矿的由来：第一个完成工作量证明的人会得到新的加密货币的奖励—枚金币!和完成每个块加密运算预计的时间一样，这种奖励的金额因加密货币的不同而不同。这是不是最好的模式仍然是一个有争议的话题。其他加密货币测试了不同的方法，并尝试了各种方案。例如，Lite coin创建于2011年，他尝试通过增加货币的总数到8400万，同时减少阻塞时间到2分钟30秒。Dog eco in将其区块时间设定为仅1分钟，并增加了一个问题：它首先为每一个新区块授予随机数量的硬币，数量从到100万不等。从那以后，这种模式逐步稳定。另一种名为42coin的加密货币基于这样一种观点，即在流通中永远不会超过42个硬币，这意味着超级通货紧缩被设计成算法。然而，42coin和其他许多公司一样，现在已经不存在了。

　　考虑到回报，挖矿的方式似乎是最好的——你投资设备和能源，利用任何当今技术可能给你带来的优势，所有这一切都是为了“发现”或“创造”一项通常被拿来与数字黄金相应价值的数字货币。然而，这忽略了关键的一点：如果所有的加密货币挖矿都停止了，那么流通中的每一枚货币都将不复存在。这种形式的挖矿不是发现或生成任何东西的活动，而是使用加密技术通过工作量证明不断地保护区块链的过程。新的数字货币只是程序上的奖赏，它不是一个建立有价值商品库存的供应链活动。事实上，这是一种转移货币的行为，也是唯一一种可以证明货币有用途的手段。与作为银行家、结算账户和处理交易以支持这个虚拟金融系统的机构相比，挖矿加密货币可能更好。

　　人多力量大

　　计算新的哈希值的持续竞争是所有加密货币的命脉。网络上的哈希函数越多对于加密货币越有利。量化它的一种方法是简单地用生成的潜在哈希解的速率来表示，以哈希每秒(h/s)表示。如果网络中的一台计算机是另一台计算机h/s速度的两倍多，那么它计算生成块的速度就是另外那台计算机的两倍。因此，这台计算机计算生成新块并得到奖励的可能性是另外那台计算机的两倍。同样，如果大量具有两倍h/s速度的这样功能强大的计算机加人一个网络，那么该网络将有望在一半的时间内生成新的块。然而，比特币的设计目的是在每2016个块生成后，调整生成一个新的块的难度，试图建立一个几乎恒定的10分钟每块的出块时间。这样，如果整个网络的哈希函数计算速率增加一倍，那么计算难度也将增加一倍，这样块仍然需要相同的时间来生成。这意味着交易继续以相同的速度记录到区块链，因此，新的货币以可控的方式流入系统。还有一个很好的理由让挑战变得困难。

　　生成块的计算难度越高，尝试创建一个伪造的区块链并将其作为真实的区块链进行传递就越困难。理论上，如果一个黑客计算机在区块链中插人伪造的交易，它可以篡改块，然后重新计算所有的工作量证明，并发布到其他网络节点，当前块篡改成功后，将篡改后的区块链当作真实的交易记录存储起来。为了防止这种情况发生，网络总是选择最长、最难生成的区块链，以确保任何篡夺区块链的行为将很难通过哈希函数破解计算到最后，并努力确保接下来哈希函数的计算越来越难。

　　现在我们假设网络中只有两台计算机，攻击者只需拥有速度更快的计算机，就可以把他伪造的区块链生成为最长的，也是最难计算解决的。但是网络上有成百上千台计算机，攻击这些计算机就需要足够强大一不仅速度是最快的，而且比其他所有计算机加起来的速度还要快。这种理论上的情况被称为“51%攻击”，因为攻击计算机的速度必须比网络上所有其他计算机的速度总和还要快，进而生成大量的哈希值。因此，网络上的独立控制计算机数量越多，51%攻击的难度就越大，加密货币的安全性也就越高。

　　数字装备竞

　　甚至在人们清楚地知道加密货币在现实世界中有价值之前，那些拥有更强大计算机的人很明显更有可能计算生成块，从而赢得更多的加密货币。2010年4月，一个名叫拉斯洛·汉耶兹(Laszlo H any e cz)的程序员想出了不用他的计算机的中央处理器，而是用他的计算机的图形处理单元(GPU)一个专门负责渲染三维数字图像的处理器——对比特币进行哈希函数运算。哈希运算需要时间，因为它是一项重复性的任务，需要每秒进行数百万次的计算。像GPU这样的专用硬件被设计成能够非常快速地完成大量的小任务，因此非常擅长哈希这种运算：通常一个GPU产生的哈希率至少是一个CPU的10倍。

　　随着比特币变得越来越有价值，更多的计算机连接到网络上，要赢得奖励也变得越来越困难。然后，“矿工们”开始相互竞争，他们建立更强大的“矿机”——多个GPU连接在一起的计算机平台。这不仅增加了他们对新比特币的个人奖励，而且还增加了网络的整体计算能力，这称为“全球算力”。一场装备竞赛已经开始。对获胜者来说，数百万美元比特币的奖励值得他们加入这场竞赛。

　　专业挖矿设备

　　随着竞争的加剧， “矿工”开始寻找比GPU更强大的处理器。下一个被选中的设备是所谓的现场可编程门阵列(FPGAs) ——用户可以通过编程来完成特定任务的逻辑电路。与此同时，那些被称为专用集成电路(ASICs) 的设备也被专门用于比特币的挖掘。这些公司的唯一目的是满足新的淘金热，它们出售的基本上都是比特币挖矿机，无法用于完成其他任务。接人互联网后，这些设备将全球的算力急剧增加，并且迅速地使任何没有这种专用硬件的人不再具有成本效益。

　　事实上，许多比特币矿工很快就因为传统的计算机硬件过时而感到沮丧。例如，与桌面计算机生成的哈希值数量相比， ASICs的工作速度要快100万倍以上，通常生成的是Giga hash/second(Gh/s) ，甚至是Tera hash/second(Th/s)。显然，传统计算机赚取比特币的可能性就小得多了。与此同时，那些拥有最昂贵的ASICs的公司却在攫取利润，有时能在短短几周内收回数万美元的设备投资。

　　为了应对这种不断升级的装备竞赛，我们创建了具有不同哈希算法的新型加密货币。比特币的哈希算法被称为SHA-256，它的生成过程是缓慢的，大家认为使用它会更安全和准确，大多数工作量证明的加密货币都使用这种算法，而设计用于挖掘比特币的ASICs只与它兼容。第一个引人的替代算法叫作S crypt—它是Lite coin加密货币的算法。它被设计在CPU上运行，工作速度更快，耗电更少。它可以适用于在30秒内处理块。有一段时间，这个新算法让竞争变得公平，但最终技术赶上来了，现在还有运行S crypt的ASICs。还有其他一些新的算法，比如X11和一种名为Momentum的专有算法，这种算法只用于区块链服务Bit Shares。与SHA-256和S crypt的硬件装备竞赛似乎也会在这些算法中重复。

　　随着通过挖矿获取加密货币来赚钱变得越来越困难，一些人开始遵循那句古老的格言：在淘金热中致富的方法就是卖铁锹。生产基于密码的采矿设备——除了开采货币之外别无用处的技术——很快就成了一个行业。不幸的是，事情一开始就不顺利。2012年6月，一家名为蝴蝶实验室(Butterfly Labs)的美国公司宣布，它将成为第一家出售专为挖矿比特币而设计的ASICs设备的公司，并迅速获得了500万美元的预购款项。然而，在2013年1月，在蝴蝶实验室将推出一款设备之前，一家名为Avalon的中国公司发布了这种产品，并将自己的专用ASICs交付给了客户。在针对蝴蝶实验室的大量投诉之后，美国联邦贸易委员会(Federal TradeCommission) 关闭了该公司，不过后来该公司重新开业，并开始提供退款。

　　这是未来的预兆。或许是受到了快速盈利的机会的鼓励，加上通过互联网进行销售(通常为不可逆转的加密货币)，挖矿设备行业成了企业的宣传标语，这些企业充其量也只是管理不善，最坏的情况是骗局。2014年3月，总部位于佛罗里达州的美国公司斐波那契(Fibonacci) 开始接受ASICs的预购订单，以开采基于S crypt的加密货币。不到5个月，该公司的网站就消失了，公司也无法再联系了。据新闻报道估计，投资者损失了100多万美元。该行业甚至出现了直接的庞氏骗局，根据早期的正面评价，用那些后来投资的人的现金支付给最初的投资者。例如，2014年12月，总部位于罗马尼亚的基于S crypt的公司Lite c inGEAR问世。据报道，当新投资流枯竭时，它们停止向现有投资者发放奖金。几个月前，矿业公司比特币交易员也发生了类似的事情。

　　尽管如此，公平地说，合法公司远远多于欺诈公司，市场上有许多强大的ASICs设备。Avalon、Bit Fury和Bi-Main的An tM ner品牌是三个备受推崇的产品，根据配置和功耗的不同，这些产品的开采速度从2Gh/s到近5Th/s不等。毫无疑问，这些公司利润丰厚，相互竞争以提供最好的技术，并且品牌也可以赢得市场的认可。

　　池的出现

　　即使有顶级的ASICs开采像比特币这样的流行货币，任何一个矿工也只是沧海一粟。到2016年初夏，生成一个新的比特币区块将获得25比特币奖励，在市场上价值超过1.6万美元，这笔钱将超过支付ASICs的成本。然而，比特币的全球哈希算力已经超过150万次/秒，即使是最快的ASICs机器，成功的概率也不到1/30万。在尖端科技上投人数千美元，只为获得赚到不比彩票奖金多多少的比特币的机会，似乎是一个糟糕的决定。作为家庭式挖矿作坊，比特币的开采似乎已经走向消亡。

　　相反，“矿工们”开始联合起来，形成“矿池”。他们宁愿集中计算机的力量，把自己杂七杂八的东西和别人杂七杂八的东西结合在一起，而不愿为赢得一整块奖金的微小机会而竞争。当矿池赢得一个块时，奖励将根据成员的贡献哈希算力在成员之间进行分配。这样做的效果是将回报平均下来，将利润转化为一笔虽小但稳定的收入。而且池子越大，支出越有规律，即使它只是一枚虚拟货币的一小部分。外包给云计算虽然这些大池现在享有支配地位，但另一种模式出现了，它也可以为个人提供获得加密货币奖励的途径。云计算或多或少地像其他云服务一样：一个公司运营着一个大型集中的设备，在那里它托管服务，为客户提供自己的设备。在比特币开采的情况下，客户通常会按h/s付费给公司，并可以随意购买。然后他们获得比特币奖励收入的一部分。

　　有一些明显的好处。与其投资自己的采矿设备，还不如投资云计算服务提供商，这样他们就可以构建或购买ASICs设备，并且以工业级规模运营它们。云开采公司拥有硬件和设备，他们只需将一定比例的利润支付给支持运营的投资者。该公司在考虑采矿硬件的同时，将一小部分利润用于支付运营成本，并从规模经济中获益。即使客户离开，云计算公司仍然拥有硬件，并可以自己运行这些硬件以获得回报。客户的好处是，他们只需要提供现金来购买哈希算力——他们不需要购买、安置或维护昂贵的、大量发热和耗电的设备。

　　所有的硬件都被安置在巨大的仓库里。尽管大多数挖矿公司都对自己的运营情况保密(考虑到涉及的资金数额，这并不奇怪)，但是人们仍然能从网上看到在线发布的一些声称是大型云挖矿公司机房的照片，如BW.COM和Ant Pool公司，在照片中我们可以看到一台又一台的机架式处理器一直堆叠到天花板的高度，并且机房中配备着大型的冷却风扇，粗重的电缆，几乎看不到人。为了获得最大的利润，云开采服务机房通常建立在电力便宜的地方—比如大型水力发电机或地热能源附近，或者靠近北极的地方。在那里，给辛勤工作的处理器降温就像打开一扇窗户一样简单。例如，云采矿公司Genesis Mining最初在波斯尼亚和中国建立站点，但为了寻求更为便宜的电力、寒冷的气候和快速的互联网连接优势，现在总部设在了冰岛。

　　一种中央控制的分布式货币

　　虽然加密货币的设计目的是在互联网上分布，但是实际挖掘过程中它已经逐渐变得越来越集中。如今，全球比特币哈希算力的绝大部分掌握在少数几个比特币池手中，而这些比特币池负责分配产生的大部分新资金。集中工业和大规模生产的经济优势似乎足以使大多数小型挖矿公司和矿商破产。云挖矿现在甚至在寻求向主流投资者提供服务。创世纪挖矿公司在美国证券交易委员会(U.S.Securities andExchange Commission) 注册成立了第一个比特币挖矿基金，它向投资者提供了一个名为“标志基金”的挖矿基金。尽管加密货币可能存在风险和复杂性，但越来越多的人愿意承担风险，并投入大量的资金。

　　在另一种意义上，集中是件好事。随着技术在各个领域的发展，新的技术可以迅速地提高效率。根据每个哈希值产生的所耗费的瓦特数的速率， ASICs的能耗效率可以是单个CPU的1800多万倍。当大规模开采时，这种效率意味着消耗更低的电力将会对利润产生巨大影响，并使比特币网络总体上减少浪费。规模并不重要，但规模确实带来了自身的问题。矿池越大，就越容易受到黑客攻击。一项研究显示，63%的大型比特币池受到黑客攻击，而只有17%的小型比特币池受到攻击。在雷达的监视下，小的矿池可以避免一些大的矿池遇到的麻烦。

　　在挖矿组织中也有一些人担心，多大程度上集中在大的资源池中挖矿可能会给加密货币的未来带来隐患。致力于更新比特币代码的群体正试图解决比特币对更多用户的影响。但是要接受软件更新，网络中的每个人都必须同意更新。这是投票的一种形式：当网络的大部分已经更新到一个新的版本时，它会被认为是被接受的，旧版本将被逐步淘汰。但是，如果不接受新版本，开发人员就必须重新开始。

　　目前，控制大部分比特币网络的资金池一直对最近提出的软件改革持怀疑态度，并拒绝了这些改革。不同池之间的文化差异可能也在这里发挥了作用—例如，许多池在中国，而大多数软件开发人员在美国。还有一些人担心，如果保守的直觉占据主导地位，更新遭到抵制，从长期来看，加密货币的发展可能会停滞不前。

　　当然，比特币只是众多加密货币中的一种，尽管它在价值和网络规模上都是最大的。矿工通常会按日或按小时转换开采的货币。虽然比特币不太可能从最高处掉下来，但新的区块链总要被引入。例如，2016年出现了两种新型区块链：以太坊(E there um) 和瑞波(Ripple) ，并超越了一大堆其他加密货币，成为比特币市场资本排名第二和第三的比特币。由于管理挖矿过程的经济和技术条件继续发展，现状也将如此。


来源: 慕辰搞笑说