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「区块链从入门到精通」:矿工、矿机、矿场和矿池 | 第6讲

摘要:区块链世界里,谁拥有算力,谁就拥有枪杆子。

今天,我们来学习第6讲:矿工、矿机矿场和矿池。

好了,先来讲一个故事。

美国加州有一个木匠,名叫马歇尔。他在一家锯木厂工作,1848年1月的一天早晨,他去检查锯木厂的水道时,在河床上发现了一些黄色的金属片,在他的反复鉴定之下,确定这些金属就是黄金,而且纯度很高,起码有23K,他意识到自己发现了巨大的财富。深感震惊的马歇尔嘱咐家人千万不要向外透露消息,他担心一旦消息被透露,将会有大批人加入搜寻黄金的行列。

然而,马歇尔发现黄金的消息还是很快被泄漏了,先是附近的工人知道了黄金的秘密,纷纷丢下工作跑去找黄金,急得马歇尔跳脚。不久消息又传到了附近的三藩市,开始那里的居民不相信消息是真的,直到有一家报纸做了报道,而且一家商店的老板在城镇游行时,向人们展示从马歇尔地盘发现的黄金,从而掀起热潮,三藩市居民也争先恐后地加入了淘金的队伍。据记载,同年6月中旬,四分之三的三藩市居民离开了家园,纷纷踏上淘金之路。此后,北加州发现黄金不但传遍了美国,而且传向世界,来自欧洲的、南美洲的甚至来自中国的淘金者纷纷涌向这里,他们来此淘金,因此就将这里称为“金山”,后来又改称“旧金山”。

在淘金热的初期,人们很容易在山间河流中找到黄金,用简易的过滤工具就能够收获不少的黄金,所以才有了“淘金”之说。但是随着来自全世界的淘金者越来越多,地表的黄金被开采一空。

从1848年初发现黄金出现淘金热后,淘金热到1852年达到高峰,那一年之后,在地面上发现黄金的机率越来越小,此后就改为开采,开始借助越来越发达的设备和技术,开采埋在地下的金矿。从这之后,那些还停留在人力淘金阶段的淘金者已经被淘汰出局,取而代之的是拥有规模化机械设备的淘金者。

比较有意思的是,第一个发现黄金的马歇尔,并没有在这场震惊世界的淘金热中发财,马歇尔后来身无分文,在一个简陋的小房子中去世。

故事讲完了,我们再来看看比特币之路,看看能得到什么启发。

2008年,比特币诞生。最初的时候,比特币只被很小一群密码朋克所知晓,人们并不相信比特币是有价值的。直到福布斯等一些主流媒体的报道,比特币开始进入公众视野,人们纷纷加入比特币的开采队伍。

比特币和黄金类似,也需要开采,因此比特币的开采也被称为挖矿。但比特币的开采和金矿又有不同,不同之处在于,比特币挖矿是通过计算机进行哈希运算。因此,我们把用来挖矿的计算机称为矿机,矿机背后的主人称为矿工。

那什么是哈希运算,我们在第4讲中讲过,哈希值好比是区块的数字指纹,而哈希运算就是计算数字指纹的过程。还是不理解的话,你可以理解为:就是一种复杂的数学运算。

挖矿的过程可以这么理解,比特币网络大约每10分钟会自动生成一道超级难的数学题,这个数学题比较有意思,如果答题的人变多,题目的难度系数就会增加。就看谁能第一个找到答案,而第一个找到答案的人,如在上一讲结尾时提到的,这个人将得到一次撰写账本的机会。当然,他不能写多页,只能写一页。也就是说,这个矿工会打包生成一个新区块,并把区块的信息广播给其他矿工,等待其他的矿工确认。一旦新区块打包生成,答题比赛就进入下一轮。

当然,打包生成区块也并不单单是因为信仰,而是因为奖励,打包生成新区块的矿工将会获得比特币的奖励。前面的章节中也提到了,最开始每个区块的比特币奖励是50个,然后大概每四年减半一次,一直到2140年全部奖励完,后续就依赖交易费奖励就来维持系统的稳定。

在比特币世界里,需要不断的进行哈希计算,因此,计算机的运算能力,简称算力,就决定了谁能在答题比赛中占据主动权。

矿机技术的发展和淘金技术的发展类似,经历了从CPU到GPU、再到专业挖矿的矿机三个阶段。在早期的时候,大家应该听说过有人在家里或者在办公室拿笔记本电脑进行挖矿,那时候还是CPU挖矿的。后来,随着算力的增加,有人想出了用GPU来进行挖矿。第一个用GPU来挖矿的是谁呢?对,就是那个拿10000枚比特币换披萨吃的程序员。当时因为GPU挖矿,带动了全球的显卡卖断货的场景。随着挖矿所需算力的不断上升,GPU也达到了算力的上限,为了突破这个局限,有人发明了专门挖矿的设备。现在全球最知名的比特币矿机厂商有两家,比特大陆和嘉楠耘智。

同样,如今这个时期,抱一台矿机回家或者部署一个家庭小作坊挖矿的中小矿工,已经很难挖到比特币了,挖矿行业也正逐渐向有廉价电资源、有专业化部署能力的企业和团队集中。矿场,就是搭建一座厂房,将几十台、几百台或者几千台的矿机放在一起挖矿。

矿机的进化演变,就好比加州人发现金矿以后,有人在金矿附近开了一家卖铲子的店铺。店铺老板对外称,这里有好多好多的黄金,你们快来挖啊,铲子器具什么的我已经给你们准备好了,你们只需要把人带过来。当时他买铲子的价格可是比正常价格还要高出几倍啊,可还是被抢购一空。他通过卖开凿器具,狠狠地赚了一笔。结果没过多久,隔壁开了一家挖土机的店铺。结果民众一看,不对劲啊,人家都已经开始用挖土机去挖金子了,我们还在用铲子。比特币矿机厂商们在这场比特币的淘金之路上也是赚的钵满盆盈的。

相比较矿场,估计你对矿池更好奇,那到底什么是矿池呢?矿池就是算力的集合。最早,比特币世界里没有矿池这个角色的。随着加入挖矿的人越来越多,算力越来越大,单个矿工能够挖到比特币的概率越来越小,产出也变得越来越不稳定。于是有人就想,为了让大家获得更加稳定的挖矿收益,我能不能把大家的算力都集中起来一起挖矿,这样能够挖到的概率就会大大增加,然后我把奖励再发给大家,于是就有了矿池。

随着算力的增加和挖矿难度的加大,以及近期比特币价格的下降,导致越来越多的小矿工难于生存,大矿工算力越来越集中,这种情况也引发大家对算力中心化问题的担忧。就在前段时间,澳本聪和比特大陆BCH算力大战,引爆了整个币圈。也再次让人们看到,区块链世界里,谁拥有算力,谁就拥有枪杆子。

同样有意思的是,第一个发现黄金的马歇尔最后身无分文,在家中去世。而比特币的发明者中本聪,最后却离奇失踪。

股份制有限公司中,大股东都希望自己有50%以上的股份,这样对公司会有绝对的控制权,但往往获得更多的股份意味着要支出更多的现金。比特币世界也是一样,更多的算力意味着更多的经济投入。一旦矿工拥有绝对优势的算力,将可以做什么?我们留到下一节课来讲。

最后,恭喜你完成《区块链入门到精通》第6讲的学习。

                                                                                           来源:区块链从入门到精通
 

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