那么什么是比特币挖矿？ 一个简单的解释器

尽管比特币开采不涉及安全帽、煤烟或非比喻性的金丝雀，但 Edward Weniger 在内布拉斯加州奥马哈拥有的改装集装箱内的噪音听起来确实有点像重型机械在地球中心钻孔。

这种噪音部分来自数十个 “钻机” ——基本上是热棒的电脑——在里面挖比特币。

最高分贝是由阻止钻机融化的东西产生的：“只是一群工业迷，他们开始工作，声音很大，”Weniger 说，他将空间出租给其他矿工并自己进行一些采矿。

即使在内布拉斯加州，与该国其他地区相比，电力相对便宜，韦尼格的水电费也相当高，“每月大约 8,000 美元”。

那么这些钻机到底在做什么呢？ 以及为什么他们会消耗如此多的能源以至于国会 现在担心加密货币的影响 关于能源网和碳排放？

为了理解这一点，让我们看一下比特币交易如何工作的简化版本。

第一步：不要相信。 核实。

哥伦比亚商学院和工程学院的教授罗伯特·法罗赫尼亚（Robert Farrokhnia）同意给我一个辅导课，价格是一个假设的比特币，目前价值约 40,000 美元。

如果我给 Farrokhnia 写了一张老式的纸质支票，那么某处的某个金融机构必须确保我的账户中确实有 40,000 美元，然后才能处理交易。 但比特币不做银行； 关键是要避免中央集权的金融机构。

“这提出了一个问题，那就是：如果没有我们可以信任的中央机构来确保交易的完整性，我们如何确保这个去中心化系统的完整性？” 法罗克尼亚说。

为了确保我没有写出错误的比特币支票，比特币网络中的矿工和其他计算机（这些称为“节点”）会验证待处理的交易是否合法。 像银行一样，他们通过检查财务分类账来做到这一点。

但与富国银行的记录不同，比特币分类账是公开的——任何人都可以看到它，它可以存在于你的计算机或我的计算机或任何人的计算机上。 这就是比特币区块链。 想象一下大约 700,000 块石碑——这些块——全部排成一列，比特币历史上的每一笔交易都刻在其中。

“在某种程度上，他们会查看你从加入比特币网络的第一天起的所有先前交易，以确保你确实至少有一个比特币可以用来支付我的服务，”Farrokhnia 说。

矿工翻阅区块链分类账（或者，在某些情况下，分类账的一部分），如果他们说，“是的，他有他说的比特币”，交易就会进入一个叫做“内存池”的东西。

第二步：进入内存池

即使经过验证，Farrokhnia 也无法使用刚刚发送给他的比特币——还有更多工作要做。

我们的交易进入内存池，基本上就是一个持有区。 把它想象成比特币 DMV。 数以千计的待处理交易，每秒 3 到 5 笔，来自世界各地，等待呼叫号码。

比特币炼狱中的所有比特币交易都在等待矿工拨打他们的号码。 至少要等10分钟。 比特币付款人有时会包含“交易费”，您可以将其视为矿工避免长时间等待的提示。

假设，内布拉斯加州的 Edward Weniger 选择了我们与大约 2,000 人左右的交易。 他开始将我们交易的细节凿入他自己的区块中以添加到区块链中。 但他不是唯一一个。

Farrokhnia 说：“很有可能多个矿工会选择你的交易等，并将其放在一个区块中。”

世界各地的矿工，从 哈萨克斯坦 到佛罗里达，想将他们的区块添加到区块链中。 但只能有一个。

第 3 步：比特币数学拼图彩票

那么哪个矿工赢了？

“在比特币协议中，矿工需要解决一个数学难题，本质上是寻找一个 [random] 号码，”法罗克尼亚说。

这个谜题真的更像是彩票。 也许理解它的最简单方法是前往赌场。 “想象一台老虎机，”Farrokhnia 说。 “但与拥有 3 个酒吧相比，它实际上有 64 个酒吧，因此您已经可以想象成功的可能性有多低。”

对于任何单一的猜测——老虎机臂的一次拉动——矿工实际中奖的机会微乎其微。 从字面上看，你被闪电击中的可能性更大。

头奖，以及矿工做这一切的激励，现在是 6.25 比特币，目前约为 250,000 美元。 头奖每 10 分钟左右获得一次，这是矿工获得大部分资金的方式。

获胜的矿工的平板电脑被添加到区块链中，Farrokhnia 教授终于可以花掉他假设的比特币（不过，为了更加安全，他应该等到再添加几个区块）。

工作和能源使用证明

为什么这个过程如此复杂？ “工作证明，”Farrokhnia 解释道。 “我需要确保你正确地完成了工作和验证，向你强加一项足够困难的任务，需要电力、资源和时间等等。”

所有比特币挖矿的理论基础是，内布拉斯加州的 Edward Weniger 不会经历所有这些麻烦，如果他试图以某种方式玩这个系统。 数学难题的正确答案很容易被其他矿工验证，并且当添加新块时，最终应该会捕获其中包含不良交易的块。

但最初的想法是，矿工实际上只是拥有一台个人电脑和一些空闲时间的书呆子，每个矿工一台老虎机。

“但事实证明，人们意识到‘嘿，你有两个，我家里还有五个——如果我们结合资源，我们就有更高的获胜机会，”Farrokhnia 说。

随着近年来比特币价格的飙升，挖矿大奖的价值也随之飙升。 跨国矿业公司开始开发更强大的钻机并将成千上万的钻机汇集在一起​​。

这与夏威夷大学研究气候变化的教授埃里克·富兰克林有关。

“如果你有一台高端钻机，一天之内的能源需求基本上可以达到我在夏威夷经营我的三居室房子的水平，”富兰克林说。

比特币布道者认为，你可以轻松地使用可再生能源或孤立能源来运行钻机。 另外，主流银行业务并不是碳中和的。

但即使是现在，富兰克林说，加密货币使用的能源也比一些国家还要多。

“不要看今天的情况，而要看趋势。 十年前影响为零，现在突然间我们又增加了一个国家 在波兰的规模，”富兰克林说。

以太坊和其他平台正在试验挖矿方法 能耗较低. 但到目前为止，比特币模式是占主导地位的模式。