比特币：挖矿的魔力

比特币矿井的深处

据《经济学人》报道，位于瑞士北部的博登市有一个大到可以停放多架直升机的机库。 机库现在摆满了电脑，共有 45,000 台，每台电脑都装有呼呼作响的风扇，以防止它们过热。 这些机器（如图）不停地工作，煞费苦心地解决极其困难的数学难题。 这些答案本身并不重要。 但是通过解决难题，计算机可以用比特币（一种数字“加密货币”）为所有者赢得奖励。

博登的这些计算机正在与世界各地数百台其他计算机竞争。 第一台解决难题的计算机获得了 25 个比特币，现在价值 6,900 美元。 自从比特币于 2008 年由一位自称中本聪的神秘人物发明以来，人们越来越多地将比特币兑换成真钱，尽管汇率波动剧烈（见图表）。 虽然只有 38 亿美元的比特币在流通——大约是巴拉圭瓜拉尼使用价值的两倍——但比特币具有三个有用的货币属性：它们很难获得、供应有限并且容易获得。 查看。

但稳定性也很重要：就在一年多以前，比特币的价值是今天的四倍。 但随后比特币最大的交易所 MtGox 倒闭，比特币泡沫破灭。 批评者将这一事件比作 17 世纪的“郁金香狂热”，并预测比特币狂热最终将以同样的方式失败。 1 月 5 日，另一家比特币交易所 Bitstamp 停止运营，并报告说 19,000 个货币单位的比特币在一次明显的黑客攻击中消失了。

但价格暴跌和交易所灾难并不是全部：越来越多的企业支持比特币结算，包括时代公司和微软； 这些技术中的每一种都有可能大量生产替代加密货币，为资产转让等其他业务提供基础。

当中本聪先生宣布他的发明（但不是他的真实身份）时，包括数字现金（DigiCash）和电子金币（e-gold）在内的数项数字现金计划都失败了或处于垂死的境地。 但与之前创建纸币和硬币的电子等价物的尝试不同，比特币仅作为称为“区块链”的巨大分类账中的一个条目存在。 该分类帐包含货币中每笔交易的历史记录，并在世界各地的许多计算机上进行备份。 这意味着，与传统货币和早期数字货币不同，比特币不需要受信任的第三方来管理资金流向，也不需要“中央银行”来承担货币发行业务。

这些解谜计算机还处理货币交易并更新区块链。 每隔十分钟，每台计算机或计算机组都会获取一组即将发生的交易，并用它们来解决数学难题。 第一个完成答案的计算机通知其余的计算机，然后他们检查结果是否正确以及交易是否有效。 如果它通过了大多数计算机的检查，则这批交易在分类账上被加密，然后这些计算机继续处理新一轮的交易。

如果一个骗子想要两次花费一个比特币，他就需要重写账本来伪装它。 这只有在他一个人控制了网络中一半以上的计算能力的情况下才有可能。 但这种“51% 的攻击”将非常昂贵：据数据提供商 Coinometrics 称，这将花费 4.25 亿美元的设备和电力。

神秘的中本聪先生设计这个系统是为了让每个人都诚实。 例如，成功的比特币矿工必须等待另外 99 组交易被处理才能获得奖励——所以总是有很多精神焕发的参与者有兴趣确保其他人都遵守规则。

这种用比特币奖励成功矿工的系统已被证明是促进货币流通的有效方式。 传统支付系统的运营商靠交易费谋生比特币挖矿案例，但由于缺乏采用者，这种商业模式在比特币的早期阶段并不适用。 然而，随着比特币越来越受欢迎，可以想象，矿工将能够开始收取可观的交易费用，这将成为他们的主要收入来源。 这是需要的：系统每四年左右削减一次解决难题的奖励。

尽管比特币的价值暴跌——去年的市场甚至连俄罗斯卢布和乌克兰格里夫纳都表现不佳——但网络上的综合挖矿能力仍在上升，一些矿工仍在投资更新他们的机器，这标志着比特币挖矿成为其中之一IT 行业中增长最快的部分。

创造自己的财富

在加密货币的早期，大多数矿工都很小，他们试图用家里的电脑来发财。 这是中本聪先生的自由主义梦想：没有中央权威的本土货币。 但随着比特币升值，这种挖矿活动变得越来越商业化。 个体矿工开始汇集他们的计算能力并一起分享奖励。 大多数挖矿活动现在都是通过这样的“矿池”进行的。

世界各地的初创公司开始构建由定制芯片驱动的专用硬件，称为专用集成电路 (ASIC)。 这些公司将业余爱好者远远甩在身后，很快就陷入了一场数字军备竞赛。 微处理器的功率通常每 18 个月翻一番，这就是众所周知的摩尔定律。 在 ASIC 挖矿活动期间，这种翻倍可能每六个月发生一次。

采矿活动也已转移到云计算中。 一些公司已经开始以Gh/s为单位出售在线算力——即他们将提供足够的算力来在一秒内完成10亿次运算来解决“哈希函数”这个难题 特点 顾名思义，这项服务将收取费用。

鉴于业务的性质，人们会期望比特币矿业公司的所有者是超级技术极客。 但他们通常来自瑞士和格鲁吉亚等地而不是硅谷——而且他们说话（通常看起来）更像真正的矿工。 “我是商人，不是自由主义者，”山姆科尔说。 他是 KnCMiner 的“C”，KnCMiner 是 Borden 巨型采矿设备的运营商，也是计算机化采矿机的制造商。

与包括铝冶炼在内的其他能源密集型行业一样，大规模铸造比特币效率更高，而且位于电力资源廉价可靠的地区也使铸造效率更高。 较低的空气温度也是一个有利因素，可以降低冷却机器的成本。 KnCMiner 的机库靠近北极圈，紧邻水电站大坝。

计算机矿机制造商从比特币系统对谜题难度的调整中获利，该调整每两周发生一次，具体取决于与系统相关的计算能力。 理论上，拼图难度可以在两个方向上进行调整：向上比特币挖矿案例，以确保系统不会被太多寻求奖励的机器淹没；向下，以鼓励矿工在市场较为平静时让他们的机器保持在线。 但到目前为止，谜题的难度大多是向上的：自从 2013 年初第一款 ASIC 芯片问世以来，难度已经增加了 10,000 倍。 因此，新的挖矿计算机只需几个月的时间就可以报废，每台计算机的成本通常高达数千美元。

当比特币价格上涨时，许多爱好者认为投资挖矿设备是比简单地购买和持有该货币更好的选择。 他们很乐意在计算机交付前几个月支付巨额费用。 这些进步使 KnCMiner 和其他制造商无需任何融资即可进行管理。

比特币价格暴跌的后果尚不清楚。 矿机前的长队消散了。 租用基于云的哈希算力的需求已经停滞。 许多设备制造商最终使用了他们为自己生产的矿机——并抛售了他们持有的部分比特币以抵消支出。 有人说这就是比特币继续贬值的原因。

业内人士开始讨论，什么价格挖矿就无利可图了。 但科尔先生并不担心。 当其他人看到价格疲软时，他看到所有的比特币都在等待被开采，以及众多苦苦挣扎的竞争对手即将开展这项业务。 他最近筹集了 1400 万美元的风险投资，希望在竞争较少的市场中占据更大的份额。 如果其他矿工真的放弃了，拼图的难度就会下降——因此赢得比特币会变得更容易。

也许结束一年前的过高增长率是一件好事：如果这种增长率持续下去，系统很快就会达到其容量极限。 在目前的形式下，比特币协议每秒只能处理 7 笔交易——与 Visa 等传统支付系统每秒可以处理的 10,000 笔交易相去甚远。

不环保

一个更根本的担忧是，与其他类型的挖矿一样，数字货币挖矿也有环境成本：所有数字运算都需要消耗大量电力，而且并非所有电力都来自像 Borden 那样的可再生能源。 ASICs芯片的快速发展提高了矿机的效率，但即使全世界所有的挖矿活动都像Borden那样用现代设备进行，每年的总用电量将达到1.46亿千瓦时——全球约13.5万户家庭。美国。 普通家庭的用电量。

还有一个更大的担忧是，随着矿池越来越大，一些矿工可能会积累足够的力量来控制整个系统，并有能力发起 51% 攻击，这将变得不那么不可思议。 去年 6 月，GHash.IO 在一些用户转向其他“矿池”之前曾短暂达到这一水平，这在整个比特币社区引起了恐慌。

该系统非常复杂，以至于一些分析师想知道流氓矿池是否有可能在市场份额远低于 51% 的情况下发起攻击。 事实上，没有人能确定这个行业的集中度有多高。 大约五分之一的挖矿能力被归类为“未知”，这意味着所有者的身份未知。

许多神秘机器很可能在中国。 无论如何，那里的采矿活动很可能会迅速发展。 内蒙古的矿工——由于煤炭丰富、对发电站的过度投资和宽松的环境监管，那里的电力很便宜——据说他们正在建设比西方任何地方都大得多的数据中心。 “我一直担心挖矿活动会集中在少数几个国家，”阿瓦隆创始人、挖矿芯片设计者郭义夫说。 他甚至担心敌对政府可能会夺取比特币系统的控制权。 其他人担心该系统至少会以垄断告终。

比特币系统能否避免这样的结果将取决于参与者同意进行改革以防止其变得更加中心化。 但该系统可能过于成功，不利于自身利益：当数十亿美元处于危险之中时，既得利益者往往会维持现状。

与互联网一样，比特币遵循“普遍共识和运行代码”的原则。 每个人都可以在在线论坛中做出贡献。 如果达成广泛共识并且解决方案被证明是可行的，系统的软件代码将由五位主要开发人员之一更新，他们是比特币早期的杰出代表。

然后是真正的考验：矿工是否接受这些变化。 他们通过在他们的机器上安装新系统来“投票”软件更新。 只有绝大多数矿工这样做，这些变化才会成为系统的一部分。 到目前为止，这还不是问题。 但矿工可能会因为害怕赔钱而避免未来的变化。 五位主要开发商之一的加文·安德烈森 (Gavin Andresen) 乐观地认为这种情况将会避免。 如果矿工确实阻止了更好的解决方案，就会出现“分歧”，这意味着比特币世界中的一部分玩家将开发一种新型货币。

一些团体已经推出了自己的加密货币。 许多这些“代币”是比特币等同于股票市场中高度投机的“低价股”。 但是有一群团体提供了真正的创新：Ripple 和 Stellar 完全取消了挖矿，而是使用其他机制来创造货币和更新分类账，例如投票。 有很多关于“侧链”的讨论，新的分类账以货币和其他资产可以相互转换的方式与比特币的区块链相关联，这可能会导致更多的实验。

其他组织正在以中本先生从未想过的方式使用分类账。 一些团体，如 CoinSpark，提供各种资产的在线交易，包括股票和债券，或消息确认（通过在比特币交易中嵌入地理定位和消息摘要）。

所有这一切最终可能指向一组相互关联的加密货币和分类账，并附带各种功能：价值存储、交换媒介、资产交换机制和交易确认等。 最初的比特币可能继续存在于这个星座的中心——也许不是。 它的价格是否从去年的暴跌中恢复过来可能并不重要。 无论何时何地，中本聪先生都可以为自己的两项成就而自豪，一是推动了金融创新的浪潮，二是创造了比特币，比特币将成为全球 IT 产业的一个相当大的分支。