比特币挖矿怎么理解

以前我身边很多亲戚朋友原本都和巴菲特持同样的观点，认为比特币是一个不值钱的东西。

然而，在凯瑟琳·伍德(方舟创始人)和埃隆·马斯克(特斯拉创始人)相继喊话后，他们的想法发生了变化。

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一开始身边很多人问我比特币是什么？什么是采矿？

由于有些人的问题会是另一批人的问题，所以我简单梳理一下当时的答案，今天分享给大家。

比特币简介

中本聪发明的比特币是一种没有实体的虚拟货币，本质上是一种同质代币(FT)。

趣味令牌(FT，同质令牌):表示可以互相替代，可以分割。(在以太坊，对应的技术协议是ERC-20)

非不可替代令牌(NFT，Non-Homogeneous Token):不可替代，不可分割，以上每一种产品都是独一无二的。所以，目前很多艺术品都是以NFT的形式拍卖的，比如NBA球星卡，Twitter创始人的第一张帖子……等等。(在以太坊，对应的技术协议是ERC-721和ERC-1155)

既然比特币属于可互换代币(FT)，就意味着它是“可互换”和“可分离”的。

可以互相替换:换句话说，你拥有的比特币和我拥有的比特币没有区别。就像1985年生产的10元和100年生产的10元一样，不同的比特币可以互相替代。

整除性:就像100元可以换成10个10元一样，比特币至少可以分成0.0000001个比特币。

比特币既然是虚拟货币，交易后自然会产生交易记录。

世界上所有的比特币交易记录都会被“打包成数据块”(blocks)，然后记录在“比特币账本”中。

每个区块可以记录大约4000笔交易，然后通过“链接”将它们连接起来，因此被称为“区块链”。

这种记录全世界比特币交易记录的“比特币账本”，将存储在区块链每个人的电脑上，而不是只存储在一台服务器上，这就是所谓的去中心化记账系统。

一般我们使用移动支付的时候，银行会帮我们记账，记录只存在银行的服务器里，也就是集中记账系统。

矿工如何获得比特币？

如果你是矿工，你必须拥有打包交易记录(区块)的权利，才能获得比特币作为报酬。

只要成功打包并链接一个区块，就可以获得矿工奖金(比特币)。

谁有权利打包？如何包装区块链？

区块链的每一笔交易都需要计算机的计算能力来验证并记录在公共账本上。

因为每天都有新的交易产生，所以需要有人帮助将这些交易记录更新到区块链，这些帮助记账的人被称为“矿工”。他们使用自己的计算机提供计算能力(这些计算机被称为矿机)来帮助计算新的交易记录。

由于每个人都可以成为矿工，比特币采用工作证明(PoW)机制来决定谁将保留这些书籍。

所谓工作量证明，就是一场“猜数字大赛”。通过使用计算机计算能力来猜测合格的数字，成功猜中的矿工可以获得保留账户的权利和相应的比特币作为奖励。

然而，事实上，要猜出一个符合“猜数”比赛的“数”是极其困难的。就算用一般的电脑猜，也不一定能猜十亿次。

但是，“计算能力”越强，你能猜的次数越多，猜对的概率就越高。所以世界各地都出现了很多拥有大量“算力”的“矿”。

当有人猜中数字时，区块链的每个节点都会对答案进行验证(验证时很简单，只需要设置一个公式验证成功)，确认正确后就可以获得比特币作为回报。

世界上只要有一个人猜中了匹配的“数”，区块链就会产生新的“块”，新一轮的“猜数”比赛又要开始了。

通过重复上述操作，可以为整个块链接新的块。

链接是什么？

如前所述，我们可以把整个挖掘过程想象成一场重复的世界性“猜数字”比赛。

所有猜中的数字都必须满足“条件”，而这个“条件”的组成将包括“前一个区块的内容”；

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同时，新猜中的数字和新产生的区块内容也将成为下一次“猜数字”比赛的“条件”，以此类推。

说白了，每猜中一个数字都会和上一个区块相关，下一个猜中的数字会和新产生的区块相关。

通过重复这一过程，整个链中的块可以彼此“相关”。

为什么比特币不容易被篡改？

首先你要知道，比特币(或者说区块链系统)有一个最长链原则，就是全世界的人都会往最长链的方向走下一个街区。

那么假设黑客想篡改链中某个区块的交易记录，该怎么做呢？

首先，他篡改交易记录后，也要先解决号码之谜。只有在他猜中了正确的数字后，这个“伪造块”才有资格绕线。(这一步本身就极其困难。即使整个比特币区块链的计算能力耗尽，也需要10分钟才能生成一个新的区块。)

就算黑客侥幸猜对了数字，也还是没能成功篡改。

这是因为前面提到的“最长链原理”，也就是说，如果这个“篡改区块”的链不是最长的链，就无法赢得全世界的信任。

所以黑客必须不断猜测，不断构建新的区块，直到“被篡改的区块”所在的链条比全世界猜测的链条更长(即成为最长的链条)，这个“被篡改的区块”才会被大家认可。

如果要完成上述操作，意味着必须掌握至少51%的区块链计算能力，以比特币目前的规模，这是不太可能做到的。因此，黑客现在瞄准了社区区块链或小型交易所。

比特币能安全吗？

市场上似乎有很多声音将比特币视为虚拟黄金，认为比特币具有对冲效应，但这是真的吗？

我认为“比特币可以对冲”的说法是不正确的。

这是因为近年来比特币与纳斯达克100指数(NDX)的相关系数逐渐增大；虽然与标准普尔500指数(SPX)的相关系数略低，但大部分时间仍是中度相关。

大部分人的投资对象主要是股市，所以认为股市下跌时可以购买比特币避险的想法是不正确的(由于相关系数越来越高，意味着股市下跌时，比特币也会下跌)，

所以我认为应该把比特币同样视为一种风险性资产比较恰当。
所以我觉得把比特币当做风险资产更合适。

比特币和美元指数的关系？

从以往的数据来看，比特币似乎与美元有一定的负相关性，如下图所示:

比特币与美元指数走势

比特币与美元指数走势

从上表可以看出，随着美元的下跌，资金会流入比特币，从而推动其价格上涨(就像资金流入股市一样)。也反映出市场上很多人开始把比特币当成一种投资资产。

量子计算机会对比特币构成威胁吗？

结论:10年内不会。

就目前的信息显示，理论上，量子计算机确实对比特币的安全构成威胁，甚至对整个网络的安全构下载冷钱包成威胁；事实上，量子计算机现在有很多物理限制需要突破。

因此，就连量子计算机专家都认为，量子计算机的发展至少还需要10年，也就是2030年左右，才能威胁到现在的加密系统。

在量子计算机进步的同时，维护比特币和以太坊安全的顶级工程师也不会闲着。他们很早就注意到了这种潜在威胁，并计划在未来升级系统。

所以目前来看，把量子计算机的威胁当成遥远地平线上的一片乌云就好，不用太担心。

结论

本文用了很长的时间来解释比特币和挖矿背后的机制概念。

然而，严格地说，更恰当的说法是，上述概念实际上是“区块链的基本知识”。不仅适用于比特币，其他概念如以太坊、比特币、dogecoin等也适用。可以从这些角度来理解。

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