也是维护者,关于区块链的玖二十个难点

按照中本聪最初的设想,比特币是一个由全体“矿工”共同维护的网络。

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在这个网络中,谁掌握了算力谁就掌握了投票权,这也意味着拥有了比特币世界里的话语权。

关于区块链的100个问题(上)

2017年8月,吴忌寒就因为掌握算力优势,在与比特币核心开发团队Core的对峙中取得胜利,比特币正式分叉。

比特币及区块链的发展历史

  1. 从物物交换到比特币
    • 在一开始的人类社会中,大家都是以实物进行交换,比如贝壳、羽毛、铜钱等,由于它们具有稀缺性,因此可以充当一般等价物。
    • 纸币的出现使得人类不再需要使用实物来充当一般等价物,每个国家都拿自己的信用为所发行的纸币进行背书,任何拥有纸币的个人都可以买到相同价格的物品。
    • 现在社会,人们连纸币都懒得拿了,一张银行卡,一个手机,乃至一个手环全部搞定。在我们账户里面的货币就成了记账货币,我们赚到的钱,所用的花销其实都是在自己的账户上做加减法而已。
    • 然而2008经济危机的发生,美国政府为了应对危机,竟然大量增发货币,使得大家手里的财富大大缩水,如此随意损害广大人民利益的行为,实在不能忍。
    • 于是,中本聪发明了比特币网络,创造了比特币,所有的账本都由大家共同来记,共同监督,并永远不增发。
  2. 什么是比特币
    • 比特币是一种点对点,去中心化的数字资产,简称BTC。
    • 在2009由中本聪打包第一个区块,他本人也获得了这个区块的50个BTC奖励。
    • 比特币网络大约每10分钟产生一个区块,其中的比特币会每4年减半,其总量为2100万枚,预计到2140年全部发行完毕。
    • 现在可用比特币来支付购买房产、汽车、电脑等。
    • 当然也可在交易所交易其它类型数字资产或者直接套现。
  3. 比特币白皮书的诞生
    • 2008年,中本聪发表《比特币:一种点对点的电子现金系统》。
    • 解决了在没有中心机构的情况下,总量恒定的数字资产发行和流通的问题。
    • 支持全天候快速高效转账给全球范围内的任何对象。
    • 所有比特币的转账记录透明公开,可追溯。
    • 比特币标志着区块链的诞生。
  4. 第一个比特币的诞生
    • 2009年1月4日,中本聪创建创世区块。
  5. 谁是中本聪
    • 谁能动用创世区块中的比特币,谁就是中本聪本人。
    • 有很多人主动或被动称自己是中本聪,但时至今日,还是一个谜。
  6. 密码朋克邮件组是什么
    • 比特币白皮书最早发布在密码朋克上,也就是一套加密的电子邮件系统。
    • 用户大约140人,主要讨论数学,加密,计算机,政治哲学等内容。
  7. 比特币是怎么发行的
    • 比特币由比特币网络发行,比特币网络是一个去中心化的记账系统。
    • 比特币网络每10分钟产生一个区块,在这10分钟内,由比特币网络给出一道难题,全体矿工进行计算,谁先算出正确答案,谁就获取这个区块的记账权力,作为奖励,新区块产生的比特币和该区块上记录的所有交易的手续费都归矿工所有。
    • 每个新区块的诞生就伴随着比特币的发行。
  8. 什么披萨居然卖到6亿元
    • 2015年5月22日,一程序员用10000个比特币换取了50美元的披萨。
    • 这是比特币第一次有了价格,为了纪念,每年的5月22日成了比特币披萨日。
    • 以现在的比特币价格计算,当时的披萨就值6亿元。
  9. 中本聪的继任者——加文.安德烈森
    • 比特币核心开发团队成员,是中本聪用邮件少数联系的几个人之一。
    • 2010年,加文开始向比特币系统提交代码,并获取了中本聪的信赖。
    • 中本聪消失后,加文组建了比特币的核心开发团队,并于2012年创建了非盈利性的比特币基金会。
  10. 比特水龙头是什么
    • 最初比特币很便宜,比较容易获得。
    • 加文为了推广比特币,花了50美元买入10000个比特币,在比特币水龙头网站上向访问者免费赠送5个。
    • 后来很多人来模仿,主要是来吸引用户,达到引流的目的。

吴忌寒,也成为继中本聪之后,第二位决定比特币走向的人。

比特币有哪些特点

  1. 比特币为什么还没有挖完

    • 比特币网络出题的难度越来越高,使得全网的矿工需要大约10分钟才能解出正确答案,以此确保比特币不会被过快地挖完。
  2. 比特币如何实现总量恒定

    • 中本聪规定,比特币可以被细分到小数点后八位。
    • 初始时,每个区块发行50个比特币,每21万个区块发行量减半,等到2140年发行总量将达到约2100万个。
    • 那时,未发行的比特币将无法再细分,从而实现发行完毕。
  1. 比特币和Q币有哪些不同

    • 比特币是一种去中心化的数字资产,没有发行的主体,账本全网共记,自证其信。
    • Q币是腾讯公司为其背书的一种积分,不是货币,仅限在腾讯系的应用上使用。
  2. 各国对区块链资产的态度如何

    • 欧洲积极监管。
    • 美国将其列为大宗商品,并对交易机构颁发许可证。
    • 日本积极支持,韩国积极监管,我国迎合监管。

在比特币世界之外,在其他区块链领域,矿工究竟是一个怎样神奇的存在?他们处在什么样的位置?拥有着怎样的权利?他们又将如何影响区块链潮流的方向?

比特币转账的原理

  1. 比特币怎么转账
    • 需要比特币钱包、交易平台或者比特币客户端。
    • 输入自己拥有比特币的地址和接收方的地址,还有转账金额和手续费。
    • 发起交易后,交易信息在全网广播,负责本时间段区块记录的矿工会将交易信息打包记录到区块中。
    • 经过后面超过6个区块的确认后,交易信息基本就不能再被人篡改,从而就可认定此次交易是成功的。
    • 转账时手续费越高,交易就能越快地被矿工处理。
  2. 比特币转账要付多少手续费
    • 手续费是为了激励矿工的一种机制,能吸引更多的算力加入比特币网络,从而确保整个网络的安全可靠。
    • 手续费一般为0.001-0.0015BTC之间。
    • 由于一个区块中能被记录的交易数有限,所以矿工优先选择手续费高的交易记录进区块,手续费低的只能等下个区块。
    • 设置一定的手续费可以防止比特币网络中充斥垃圾信息,防止粉尘攻击等。
    • 手续费可以在所有比特币发行完后给矿工带来持续的收益。
  3. 区块链转账居然按字节收费
    • 传统金融中转账手续费是按照转账金额收取的,如果是跨国转账还需要支付电报费。
    • 区块链资产是全网的,具有全球性质,转账手续费和转账的金额大小无关,和转账时交易信息中的字节数有关。
    • 就跨国转账而言,区块链转账比传统货币速度更快,更划算。
  4. 比特币地址是什么
    • 26-34位字母和数字组成的字符串,相当于自己的银行账户。
    • 可以查到比特币地址上所有的交易记录。
    • 下载比特币客户端或者比特币钱包就可以获得自己的比特币地址。
  5. 比特币节点是什么
    • 每一个比特币钱包都是一个比特币节点,其中拥有完整区块链账本的节点称作全节点。
    • 转账发生时,由当前节点广播至全网,等待负责挖矿的节点验证正确后,记录当前的区块中。
  6. 从发出交易到矿工打包需要几步
    • 当前节点把交易广播至全网。
    • 挖矿节点接受交易,放进内存进行一些基本的验证。
    • 验证通过,将其放入未确认交易池,等待被打包放进区块中。
    • 验证失败,则会标记位无效交易,不会被打包。
    • 等到节点获得记账权后,从未确认交易池中取出交易打包进区块。
  7. 比特币的数字签名是什么
    • 是转出人才能生成的一段防伪造的字符串,通过验证该字符串可以确保该笔交易是转出人亲自发起的,并且在传输过程中没有被更改过。
    • 数字签名包含数字摘要技术和非对称加密技术。
    • 摘要技术是指将交易信息缩短为固定长度的字符串,然后用私钥对其加密,形成数字签名,然后将该数字签名和交易信息一起广播给全网。矿工收到后用转出人公钥对其进行验证,成功则说明该笔交易确实是转出人发起并未被篡改的。
    • 非对称加密技术是指用来加密和解密的钥匙不一样,用来加密的叫做私钥,由个人妥善保管;用来解密的叫做公钥,可以公开。
  8. 比特币交易和找零机制是怎样的
    • 可以一次从多个地址将比特币转出,也可以一次转账给多个比特币地址。
    • 找零的时候需要告知矿工转账的金额数目,剩余的找零返回给原地址或者是新的地址。

为此,我们采访了“IPFS”挖矿第一人谢大炮,试图找到答案。

区块链产业上游——挖矿

  1. 挖矿是什么?
    • 将一段时间内比特币网络中产生的交易进行确认并记录在新区块上的过程。
    • 挖矿的人称作矿工,挖矿就是一个记账的过程。
    • 在形成新区块时,会产生一定量的新生比特币归属当前的矿工。
  2. 比特币怎么挖矿
    • 每10分钟,全网的矿工一起竞赛计算一道数学题,谁先算出就取得该区块的记账权力,相当于挖到该区块新产生的比特币 。
    • 一开始大家都是用CPU来挖矿,但随着全网算力的增加,现在都是用专门的矿机。
    • 挖矿前需要准备好矿机、比特币地址、挖矿软件等。
    • 目前个人购买少量矿机也很难挖出比特币了,一般都是大家一起加入矿池,合作共赢。
  3. 矿工是怎么挖矿的
    • 购买好矿机,安装好挖矿软件,保持电力供应和网络连接,让计算机自动挖矿即可。
  4. 矿机是什么
    • 通过运行大量计算,争夺记账权从而获得新发行比特币的专业设备。
    • 矿机一般有挖矿芯片、散热片和风扇组成,只执行单一的挖矿程序,耗电量较大。
    • 挖矿实际比的是矿工之间的算力,谁的算力越大,挖到比特币的概率也就越大。
  5. 比特币挖矿机的进化史
    • CPU、GPU、专业矿机、矿池
  6. 矿场长什么样
    • 集中管理矿机的场所,通常在电费比较便宜和供电比较稳定的地方。
    • 早期矿场通常噪音较大,温度较高,矿机损坏率极高。
    • 现在的矿场运营方式在不断发展,已经做到静音,恒温恒湿,无尘等。
  7. 矿池怎么挖矿
    • 突破地理限制,将全球的矿工或者矿场的算力联结起来一起挖矿。
    • 矿池负责信息的收集与打包,矿场负责算力的竞争,挖到的比特币按照每个矿工算力大小按比例分配。
    • 比较知名的矿池:鱼池、蚁池、币网、国池等,这些都是中国的。
  8. 算力是什么
    • 想要解决每十分钟一道的数学难题,只能依靠随机的哈希碰撞。
    • 一台矿机每秒能做多少次哈希的碰撞就代表了其算力的大小。
    • 衡量单位是hash/秒。
  9. 竞争记账是什么
    • 全网所有节点都有权力记账,但要先通过竞争解出一道难题来获取记账权。某个矿工优先解出问题,就全网广播给其它节点,其它节点对其进行验证正确后,就放弃继续竞争,进入下一轮的难题计算,而优先解出问题的矿工就通过竞争获取了该区块的记账权。

本文源自火币网《区块链100问-入门必看的小动画》,根据其知识骨架修改整理而成。

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比特币

北京的夏末,蝉鸣声不绝于耳。午后,穿过大半个北京,在东二环边上的一个共享办公区中,我们见到了“IPFS”挖矿第一人谢大炮。

“挖矿的感觉就像钓鱼,有鱼上钩,你会有欣喜感。”讲起挖矿,谢大炮如此作比。

而他与比特币的结缘,也始于挖矿。

2013年,当时还在读大三的谢大炮,在科技媒体上看到关于比特币的连续报道,带着些许好奇,拿出自己的电脑开始试着挖矿,“但我那个电脑真的很烂,一个都挖不到。”

不是谢大炮的电脑烂,彼时,南瓜张的阿瓦隆,吴忌寒的蚂蚁S1在这一年悉数登场,比特币在挥别个人电脑挖矿时代,迎来专业的规模的矿机挖矿。

没有挖到“比特币”。谢大炮感觉“参与感特别弱”;但他随后发现比特币能“炒”,于是注册了比特币中国,花800块钱买了一个——这几乎花费了他一个月生活费。

2013年是一个重要的时间节点。那一年,中国掀起了比特币挖矿和交易的浪潮。据当时媒体报道,最疯狂的一个月中,有近100亿人民币用于比特币交易。

“涨了”,这是比特币给谢大炮的见面礼。他加入了一个比特币社群,想了解更多的比特币知识,“社群最高有千来号人吧。”谢大炮回忆,“群主是炒域名出身的;群里有个小姐姐,是做证券的,教我们K线什么的。”

“一旦涨了,大家就跟打了鸡血一样。”谢大炮称。但他们将很快见识到区块链世界的残酷。

先是2013年底,中国发布了“关于防范比特币风险的通知”;两个月后,臭名昭著的“门头沟事件”爆发,比特币价格陷入长时间的低谷中。

社群的群主有很多币在Mt. Gox上面,事件发生后,“他亏损比较厉害,后来就退出了”;而热心教学的小姐姐,也去玩文交所了。

群里渐渐变得冷清,很多人都离开了,谢大炮却带着好奇心,开始探索这个陷入沉寂的比特币世界。

挖矿

“那会,我算是朋友圈里面的边缘人。”谢大炮称,他经常待在宿舍里,拿着ipad,然后在笔记本上看人家炒币。同学推门进来,都调侃谢大炮,“两个屏幕,搞得也太专业了”。

比特币价格下跌后,有一部分人离开,剩下的人开始抱团取暖。

线下,谢大炮参加比特币的小型聚会,还报名了宝二爷天津站的“比特币中国行”,几个人在长虹公园划着船聊天;线上,谢大炮关注微博上每一个和比特币相关博主、话题,他见证着暴走恭亲王从微博到自媒体布道的过程,在暴走恭亲王的自媒体上,他了解了脱胎于比特币的区块链技术。

实际上,谢大炮一直也在“挖矿”,挖不到比特币,就挖一些不知名的山寨币。

其中令他印象深刻的是素数币,通过CPU计算来寻找最大素数。当时很多做科研工作的数学家也投入其中,乐此不疲,“现在这个币好象应该死了吧”。

“用自己电脑挖矿并没有付出成本,但是突然赚了一些币回来,就有点像游戏里开宝箱,宝箱一打开里面有很多装备。”回忆起最初挖矿时的情景,谢大炮依然津津乐道。

虽然比特币价格下跌,但2013年之后,七成以上的矿场和交易都发生在中国。

31区采访中接触到的数位有过挖矿经历的比特币爱好者们,也大都在2013年入局。

他们为什么开始挖矿?很多人会有一个确定的答案:逐利。

挖矿确实赚钱,初期挖矿能够使得很多矿工一夜暴富。但是当挖矿集中化之后,赚钱则成了一件不确定的事情。

“矿机出现以后,挖矿开始集中化。在这个过程中,算力、价钱、矿机的生产成本、购买费用都是不确定的。如果要确保挣钱的话,还不如去屯积比特币,而不是挖矿。”早期参与挖矿的秋爽曾经在接受31区采访时表示。

那么在利益之外,还有什么在支撑挖矿?

我们回到2013年,南瓜张以退学为代价,研发出了第一代阿瓦隆矿机,阻击美国的蝴蝶实验室,打破比特币世界的垄断。

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