比特幣是怎么創造出來的(他山之石 比特幣是如何被創造出來的?)
這篇文章是扎卡里·克羅克特所撰寫的有關比特幣挖掘、區塊鏈和最流行的加密貨幣“鑄造”過程的圖解指南。
今年年初，比特幣表現搶手。
在首次突破2萬美元大關不到2個月后，比特幣價格上漲了一倍多，本周達到48297美元的高點。
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，它似乎又出現了反彈，獲得了新生。
現在，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造出來的。
首先，它不像現金那樣印出來。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，我們將涵蓋以下內容:
比特幣是如何創建的(一個稱為挖掘的過程)
隨著時間的推移，采礦業的經濟狀況發生了怎樣的變化
這個過程對功耗的影響
數字的礦工
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”引發了1849年加州的淘金熱。170年后的今天，他從墳墓里回來，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字資源可以創造財富。
在他看來，比特幣與黃金有一些相似之處:
比特幣的供應量是有限的：根據比特幣創造者的規定，比特幣的總量永遠只能達到2100萬枚。
它們必須被挖掘出來：讓新的比特幣進入流通的唯一途徑是通過數字挖掘者的努力。
野眼挖掘得更深入一些，發現比特幣確實是緊隨其后的2008年金融危機而產生的，這里有一個神秘的先驅(或一群先驅)，他（或他們）化名中本聰。
中本聰的使命是創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，一個單一的中央機構，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：政府機構無法通過增加交易量或調整利率等方式進行干預。
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塊鏈的分布式網絡，其中存儲了所有比特幣交易的記錄。
現在，對于像野眼這樣的老派礦工來說，這有點復雜。
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塊鏈：一輛火車。
想象區塊鏈是一列非常長的火車- blocktrain區塊鏈列車，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行交易時，交易的細節都是編碼并向一個名為“比特幣礦工”(bitcoin miners)的龐大用戶網絡廣播，以及其他交易。
由此，接下來的過程展開了:
礦工們競相把一堆交易打包成“區塊”，以便把下一節車廂加到火車上。
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)。
“獲勝”區塊被分配給網絡中的所有其他礦工，并經過他們的驗證，然后添加到區塊鏈中。
在任何給定的時間，只有一節車廂可以加到列車上，每節車廂平均需要10分鐘來驗證和附加。
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這些比特幣礦工有兩個主要功能:
它們是比特幣的印鈔機:向區塊鏈添加新的區塊是讓新的比特幣進入流通的唯一途徑。
他們是比特幣的審計員:通過挖掘的過程，他們驗證了區塊鏈上所有交易的合法性。
通過先解方程并將下一個區塊添加到鏈中，礦工將獲得一定數量的比特幣作為獎勵。
當比特幣挖掘第一次開始時，獎勵是50比特幣(BTC)。但根據硬幣創造者的規定，每次21萬個新區塊被添加到鏈上，或者大約每四年一次，獎勵就會減半。
截至2021年2月，礦工每挖一個新區塊就能獲得6.25個比特幣，根據當前的市場價值約29.4萬美元。他們還可以從該區塊的交易中獲得交易費用，目前約為20美元/筆。
今天,估計有超過100萬比特幣礦工在運營，他們都在競爭將下一個區塊添加到鏈中。
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塊鏈，并獲得他的獎勵。
我們不會在這里討論那個問題的實質。
但簡單來說，一個礦工基本上需要使用電腦來運行數萬億十六進制數字組合，直到它吐出一個可接受的64個字符的代碼。這種編碼保證了區塊鏈的安全性。
這個問題的難度根據網絡的總挖礦能力比例進行調整：隨著越來越多的比特幣礦工加入網絡競爭，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，人們使用了更強大的硬件，如gpu(圖形處理單元)、fpga(現場可編程門陣列)和專用ASIC采礦機。
網絡上礦工的數量——以及數字生成的隨機性——使贏得區塊獎勵變成了一種彩票。
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比特幣礦工必須定期權衡硬件成本(更重要的是，運行它所需的電力成本)與微弱的獲勝幾率。
在大多數情況下，單獨經營在財務上不再可行。
假設野眼買了一臺舊的ASIC機器，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年的時間才能產生一個區塊。
而當他坐在那里等待這一切發生的時候，他每天要花3.5美元(每年1300美元)在一臺機器的電力上。
因此，今天的比特幣挖礦場景主要由兩個派系主導:
礦池：單個礦工組合他們的計算能力，然后根據每個人貢獻的計算能力按比例分配任何獎勵
大量的采礦“農場”有數千臺機器全天候運行
目前，全球約66%的比特幣挖礦活動發生在中國，在那里，廉價的硬件使大型業務在經濟上更具可行性。
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，按當前市場匯率計算，價值為3560萬美元。為了做到這一點，它使用了3k+ ASIC機器，每月花費100萬美元以上的電力。
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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，小城鎮華盛頓州,德州農村.
當然，電力消耗不只是一個經濟考慮因素，盡管它是比特幣挖掘實踐中最大的爭議之一。
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營。
讓我們再來看看這個數字，這足以為阿根廷4500萬人口提供一整年的能源。
Zachary Crockett / The Hustle
當然，傳統金融機構也好不到哪里去。考慮到分行、服務器、ATM機和文書工作，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。
預測的2100萬比特幣中，大約1860萬(88.5%)已經被開采。按照目前的速度，預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。