這篇文章是扎卡里·克羅克特所撰寫的有關(guān)比特幣挖掘、區(qū)塊鏈和最流行的加密貨幣“鑄造”過程的圖解指南。

今年年初，比特幣表現(xiàn)搶手。

在首次突破2萬美元大關(guān)不到2個月后，比特幣價格上漲了一倍多，本周達(dá)到48297美元的高點(diǎn)。

每次比特幣被宣布是死亡的時候，在看漲的投資者、有利的立法和科技巨頭們的支持下，它似乎又出現(xiàn)了反彈，獲得了新生。

現(xiàn)在，幾乎每個人都聽說過比特幣。但許多人仍然不太明白這種貨幣是如何創(chuàng)造出來的。

首先，它不像現(xiàn)金那樣印出來。它不是像金條那樣的物理物體。它也不像借記卡那樣存儲在一塊塑料上。它只是存在于一個巨大的數(shù)字空間中的某個地方，直到它被一個所謂的比特幣礦工挖掘出來流通。

在這個圖解指南中，我們將涵蓋以下內(nèi)容:

• 比特幣是如何創(chuàng)建的(一個稱為挖掘的過程)

• 隨著時間的推移，采礦業(yè)的經(jīng)濟(jì)狀況發(fā)生了怎樣的變化

• 這個過程對功耗的影響

數(shù)字的礦工

為了更好地解釋這一切，我們想向你介紹一個叫威利·野眼·蒂布斯的人。

這個“狂野的眼睛”引發(fā)了1849年加州的淘金熱。170年后的今天，他從墳?zāi)估锘貋?，開始他的下一個勘探冒險。

Zachary Crockett / The Hustle

野眼聽說，挖掘一種名為比特幣的新型數(shù)字資源可以創(chuàng)造財富。

在他看來，比特幣與黃金有一些相似之處:

• 比特幣的供應(yīng)量是有限的：根據(jù)比特幣創(chuàng)造者的規(guī)定，比特幣的總量永遠(yuǎn)只能達(dá)到2100萬枚。

• 它們必須被挖掘出來：讓新的比特幣進(jìn)入流通的唯一途徑是通過數(shù)字挖掘者的努力。

野眼挖掘得更深入一些，發(fā)現(xiàn)比特幣確實(shí)是緊隨其后的2008年金融危機(jī)而產(chǎn)生的，這里有一個神秘的先驅(qū)(或一群先驅(qū))，他（或他們）化名中本聰。

中本聰?shù)氖姑莿?chuàng)建一個不依賴中間人的去中心化貨幣體系。被吹捧的好處包括:

• 它是民主的：不像紙幣，一個單一的中央機(jī)構(gòu)，比如銀行來管理所有交易的記錄，比特幣是由成千上萬的用戶鑄造、流通和審計的。

• 它更難操縱：政府機(jī)構(gòu)無法通過增加交易量或調(diào)整利率等方式進(jìn)行干預(yù)。

• 它是全球性的：田納西州的人可以立即與全球各地東京的人以低成本交易比特幣。

這個概念的主干是一個被稱為區(qū)塊鏈的分布式網(wǎng)絡(luò)，其中存儲了所有比特幣交易的記錄。

現(xiàn)在，對于像野眼這樣的老派礦工來說，這有點(diǎn)復(fù)雜。

Zachary Crockett / The Hustle

為了幫助他，讓我們后退一步，用他能理解的東西來簡要解釋區(qū)塊鏈：一輛火車。

想象區(qū)塊鏈?zhǔn)且涣蟹浅ｉL的火車- blocktrain區(qū)塊鏈列車，如果你愿意的話。

這列火車包含了所有比特幣交易的公共記錄。每次通過像Coinbase這樣的加密貨幣平臺進(jìn)行交易時，交易的細(xì)節(jié)都是編碼并向一個名為“比特幣礦工”(bitcoin miners)的龐大用戶網(wǎng)絡(luò)廣播，以及其他交易。

由此，接下來的過程展開了:

1. 礦工們競相把一堆交易打包成“區(qū)塊”，以便把下一節(jié)車廂加到火車上。

2. 礦工解決了一個計算問題(稱為“工作量證明”)，該問題為塊分配一個識別代碼(哈希)。

3. “獲勝”區(qū)塊被分配給網(wǎng)絡(luò)中的所有其他礦工，并經(jīng)過他們的驗(yàn)證，然后添加到區(qū)塊鏈中。

在任何給定的時間，只有一節(jié)車廂可以加到列車上，每節(jié)車廂平均需要10分鐘來驗(yàn)證和附加。

Zachary Crockett / The Hustle

這些比特幣礦工有兩個主要功能:

1. 它們是比特幣的印鈔機(jī):向區(qū)塊鏈添加新的區(qū)塊是讓新的比特幣進(jìn)入流通的唯一途徑。

2. 他們是比特幣的審計員:通過挖掘的過程，他們驗(yàn)證了區(qū)塊鏈上所有交易的合法性。

通過先解方程并將下一個區(qū)塊添加到鏈中，礦工將獲得一定數(shù)量的比特幣作為獎勵。

當(dāng)比特幣挖掘第一次開始時，獎勵是50比特幣(BTC)。但根據(jù)硬幣創(chuàng)造者的規(guī)定，每次21萬個新區(qū)塊被添加到鏈上，或者大約每四年一次，獎勵就會減半。

截至2021年2月，礦工每挖一個新區(qū)塊就能獲得6.25個比特幣，根據(jù)當(dāng)前的市場價值約29.4萬美元。他們還可以從該區(qū)塊的交易中獲得交易費(fèi)用，目前約為20美元/筆。

今天,估計有超過100萬比特幣礦工在運(yùn)營，他們都在競爭將下一個區(qū)塊添加到鏈中。

這些礦工的報酬加在一起-1美元/月。

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從理論上講，這些數(shù)字使挖掘成為像野眼這樣的人非常有吸引力的追求。

但事實(shí)證明，這筆錢并不是那么容易得到的。

比特幣挖礦軍備競賽

如上所述，一個比特幣礦工必須解決一個計算問題，以便成功地添加一個新的塊到區(qū)塊鏈，并獲得他的獎勵。

我們不會在這里討論那個問題的實(shí)質(zhì)。

但簡單來說，一個礦工基本上需要使用電腦來運(yùn)行數(shù)萬億十六進(jìn)制數(shù)字組合，直到它吐出一個可接受的64個字符的代碼。這種編碼保證了區(qū)塊鏈的安全性。

這個問題的難度根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的總挖礦能力比例進(jìn)行調(diào)整：隨著越來越多的比特幣礦工加入網(wǎng)絡(luò)競爭，這個問題變得越來越難解決，從而需要更多的計算能力。

這導(dǎo)致了比特幣挖礦軍備競賽。

十年前，用一個簡單的電腦處理器就可以挖出比特幣。但隨著采礦開始普及，人們使用了更強(qiáng)大的硬件，如gpu(圖形處理單元)、fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)和專用ASIC采礦機(jī)。

網(wǎng)絡(luò)上礦工的數(shù)量——以及數(shù)字生成的隨機(jī)性——使贏得區(qū)塊獎勵變成了一種彩票。

Zachary Crockett / The Hustle

比特幣礦工必須定期權(quán)衡硬件成本(更重要的是，運(yùn)行它所需的電力成本)與微弱的獲勝幾率。

在大多數(shù)情況下，單獨(dú)經(jīng)營在財務(wù)上不再可行。

假設(shè)野眼買了一臺舊的ASIC機(jī)器，比如Antminer s9 (在eBay上~ 400美元) -然后在他的地下室里組裝起來。根據(jù)在美國的比特幣挖掘計算器估算，他可能要花225年的時間才能產(chǎn)生一個區(qū)塊。

而當(dāng)他坐在那里等待這一切發(fā)生的時候，他每天要花3.5美元(每年1300美元)在一臺機(jī)器的電力上。

因此，今天的比特幣挖礦場景主要由兩個派系主導(dǎo):

• 礦池：單個礦工組合他們的計算能力，然后根據(jù)每個人貢獻(xiàn)的計算能力按比例分配任何獎勵

• 大量的采礦“農(nóng)場”有數(shù)千臺機(jī)器全天候運(yùn)行

目前，全球約66%的比特幣挖礦活動發(fā)生在中國，在那里，廉價的硬件使大型業(yè)務(wù)在經(jīng)濟(jì)上更具可行性。

在中國的比特幣“挖礦之都”大連，僅一家工廠每月就能挖出750枚比特幣，按當(dāng)前市場匯率計算，價值為3560萬美元。為了做到這一點(diǎn)，它使用了3k+ ASIC機(jī)器，每月花費(fèi)100萬美元以上的電力。

Zachary Crockett / The Hustle

平均所有類型的操作，一個比特幣成本在500到850美元。電力占總開銷的絕大部分。

對許多礦商來說，關(guān)鍵是在電力成本特別便宜的地方降價，比如冰島,北部紐約，小城鎮(zhèn)華盛頓州,德州農(nóng)村.

當(dāng)然，電力消耗不只是一個經(jīng)濟(jì)考慮因素，盡管它是比特幣挖掘?qū)嵺`中最大的爭議之一。

電源的問題

總的來說,比特幣的礦工使用每年121.4太瓦小時(tWh)的電力來維持他們的運(yùn)營。

讓我們再來看看這個數(shù)字，這足以為阿根廷4500萬人口提供一整年的能源。

Zachary Crockett / The Hustle

當(dāng)然，傳統(tǒng)金融機(jī)構(gòu)也好不到哪里去。考慮到分行、服務(wù)器、ATM機(jī)和文書工作，全球銀行每年總共消耗至少100 tWh的電力。

然而，最終，礦工使用的電力將是一個有爭議的問題。

預(yù)測的2100萬比特幣中，大約1860萬(88.5%)已經(jīng)被開采。按照目前的速度，預(yù)計最終的比特幣將在2140年被開采出來。

可以說，大部分的黃金是從溪流中攫取的。所以那些狂熱的人最好還是在公開市場上購買比特幣。