当你听到比特币“挖矿”,你想象到的可能是从地下挖硬币出来。其实比特币不是实物,但为什么叫它“挖矿”呢?
因为比特币存在于协议的设计里(就像黄金存在于地下),但是还没有被人发现(就像黄金在地下还没被挖出来),这一点跟黄金的挖矿相近。比特币的协议规定,一共存在2100万枚比特币。“旷工”们要做的就是把它们都“挖出来”,每次挖一部分。
旷工们将有效的交易做成区块,并且把它们放进区块链中,就会得到比特币的奖励。

节点
往回一点,我们来讨论一下“节点”。一个节点是一个强有力的电脑,电脑里有软件可以帮助比特币系统持续运转下去。
任何人都能运转一个节点,你要做的就是下载比特币软件(免费)然后保持一些特定的端口处于开放状态(缺点是它会消耗能量和存储空间,网络一次写入要占用145GB)。节点会在整个网络中广播交易信息。一个节点会把交易信息广播给它认识的一些节点,这些节点会广播给它认识的其它节点,以此类推。用这种方式,信息就会在全网很快传播。
有些节点是挖矿节点(也就是常说的“旷工”)。这些节点会把突出的交易集合成区块,然后把它们加入区块链。它们是怎么做到的?是通过解决一个复杂的数学题,这个也是比特币系统的一部分,包括区块中包含的答案。要找的答案是这样的:当与区块中的数据结合时,能够通过哈希函数,产生一个特定范围内的结果。但实际上会比看上去困难得多。

解题
怎么找到这个数字呢?通过随机猜测。哈希函数下,推断结果是不可能的。所以旷工们会猜测这个神秘的数字并且应用哈希函数把猜测的数字和区块中的数据结合,从而判断正确与否。得出的结果必须要以几个0开始。根本没办法知道哪个数字是对的,因为两个连续整数会给截然不同的答案。另外,可能有几个随机数能产生想要的结果,可能有的就没有(在这种情况下旷工会继续找,但是用全新的区块组态)
第一个得到符合范围哈希值的旷工会在全网宣布它的成功。其它所有旷工都会马上停下这个区块的工作,然后开始寻找下一个区块的神秘数字。为了奖励得到结果的旷工,他会得到一些新的比特币。

奖励
在写这篇文章时,挖矿的奖励是12.5枚比特币,值83937美金。
尽管实际操作中并没有听上去那么轻松。在网络中有很多挖矿节点竞争奖励,能不能拿到奖励就要看运气和算力了(猜测的值越多,你就越幸运)。
另外,做挖矿节点的成本相当高,不止是因为需要有强大的硬件(如果你的处理器更快,那你就有机会比别人先找到答案),还因为运转这些处理器需要很多电力。
另外,解题奖励的比特币一直在变少。现在是12.5枚,但是每四年左右就会减半(下一次减半应该在2020-2021年)。比特币的价格将会在接下来几年上升,可能会弥补价格减半带来的损失,但是也未必如此。

难度
为什么是10分钟?这是比特币的开发者认为稳定、逐步减少的比特币能够到达2100万枚所需要的时间。
如果你已经读到这了,恭喜啦!虽然关于这个系统还有很多需要了解的,但是现在你应该大概了解了这个体系的精妙之处。有史以来第一次,我们有一个系统能在一个去中心化、不需要信任关系和不能篡改的系统中进行便捷的电子转账。这个系统的影响力将是巨大的。
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