淺談比特幣（2）——比特幣的挖礦與轉賬
比特幣是區塊鏈的第一個應用，很多人明白這一點；但是在這個應用中比特幣和比特幣區塊間是什麼樣的關係，很多人卻不明白。這一篇文章，我就通過講解比特幣的挖礦和轉賬來給新接觸的朋友理清二者之間的關係。
我們常說，比特幣應用是一種分散式的賬本，為什麼做這樣的類比呢？一個實物賬本和比特幣應用有怎樣的對應關係呢？
我們先看一個實物賬本有哪些元素構成——單頁、頁碼、賬務信息。賬務信息又有哪些元素呢？轉賬人、收款人、轉賬貨幣、轉賬金額。其實，我認為把比特幣應用看作是分散式的賬本，這個類比是非常精妙的。下面是區塊鏈應用中的元素和實物賬本元素的一一對應關係：區塊-單頁，區塊高度-頁碼，轉賬貨幣-比特幣，轉賬人、收款人和轉賬金額也都一一對應。
在現實世界裡，人們想要達成轉賬，就需要銀行這種中心化的機構來記賬；而在比特幣的世界裡，記賬方不再是中心化的銀行，而是擁有未滿區塊（賬本未寫滿的單頁）的礦工，同時其他礦工都會見證這筆賬務信息。
比特幣的區塊是怎麼來的呢？答案是，礦工挖出來的。礦工為什麼要挖呢？換句話說，挖礦對他有什麼好處呢？這就要說說中本聰對比特幣天才般的設計了，他把比特幣的發行、記賬結合在一起。
比特幣網路大約每10分鐘出一個區塊，即一頁賬單。關於誰獲得這塊區塊的記賬權，比特幣採用的是工作量證明機制，所有的礦工通過競爭哈希計算的方式，爭奪記賬權力。
礦工們為什麼要爭奪記賬權呢？因為伴隨著每一個區塊的誕生，會發行一定數量的比特幣（現在這個數量是12.5枚）。礦工每獲得一次記賬權，就會獲得系統產生的新的比特幣作為獎勵和被記錄在賬單里的交易的手續費。
同現實中的單頁賬本相似，一個區塊也有著空間限制，為1M，大概能記錄上千條交易。當網路轉賬的人比較少時，等待礦工確認的你可能只需要等10分鐘，就能被下一個區塊確認了，如果當前轉賬的人比較多，你可能要排隊，多等一個10分鐘，甚至更長時間。礦工們會不斷的等待記錄的轉賬交易裡面去選擇手續費比較高的轉賬信息來進行記賬，如果你的手續費不排在前面，可能就要排在很後面才能夠記你的賬了。隨著使用比特幣的人和機構越來越多，全球比特幣轉賬越來越頻繁，轉賬手續費總量也會越來越大，手續費會未來成為礦工的主要收入來源。
正是這種把比特幣的發行、記賬結合在一起的精妙設計，激勵著整個區塊鏈分散式網路的運行。
看到這裡，相信新接觸比特幣的朋友已經大體明白了比特幣發行和轉賬的機制，也能夠區分比特幣和比特幣區塊的區別。最後呢，再分享些相關信息。
在比特幣應用的設計里，中本聰規定了比特幣的總量為2100萬枚。前面講到，伴隨著每一個區塊的誕生，就會獎勵給獲得記賬權的礦工一定數量的比特幣。在比特幣誕生之初，每個區塊的比特幣獎勵是50枚，然後每21萬個區塊減半一次，一直到2140年，所有的比特幣發行完畢。一旦全部比特幣發行完畢，新的區塊產生就不再發行比特幣，這時候礦工的收入就全部來自於手續費用。
比特幣採用工作量證明來認證記賬權，這是怎麼運作的呢？每十分鐘，區塊鏈網路向所有礦工發布一道方程題，誰先解出方程題，誰就可以獲得記賬權。這道方程題有唯一解，並且解這道方程題沒有什麼技巧，就是要靠算力大小，算力越大，算出答案的概率越大（概率大體是佔全網算力的比例）。
最開始，大家都是用CPU進行計算的，後來那個用10000個比特幣買披薩的小哥拉茲羅·翰耶斯發現顯卡GPU比一般的CPU挖礦要快800倍，開始用GPU挖礦。後來，為了提高挖礦效率，又出現了專門的礦機。
一台礦機從投入，到收回成本，大概需要200-300天的時間（根據以往的數據計算得出，不代表現在的成本回收周期）。由於投資挖礦的成本較高，並且回報周期較長，需要一定的抗風險能力，所以人們開始聯合起來共擔風險，礦場聚成礦池。礦池的主要合作模式有兩種，PPS和PPLNS：PPS是礦池預選支付費用，根據算力，獲得固定收入；PPLNS是根據每個人的算力股份，動態獲得收入。
如題目所言，本文也只能淺談比特幣的挖礦和轉賬，如果想要深入了解，還請朋友查閱相關資料。如文中有謬誤，歡迎大家指出，歡迎探討。
TAG:全球大搜羅 |