下面讲解区块的具体规则:第一个区块当然是由区块链的发明人“中本聪”亲自创建的,那是北京时间 2009 年 1 月 4 日,在芬兰赫尔辛基的一台小型服务器上,第一个区块诞生了,这也被称作“创世区块”。在这个区块上,包含的主要信息是:创世区块中间那段话是“中本聪”刻在第一个区块上的纪念,从第 2 个区块开始,以后每一个区块都必须严格按照比特币系统的规则来创建。
区块的规则是:区块规则区块链所有的奥妙就在尾巴上加的这个随机数上,因为它实在太奥妙,让我等凡夫俗子只能大呼过瘾,所以后面我就把它称为“奥数”,以方便讲解。“中本聪”规定:这个新区块的数字指纹(一个 256 位的二进制数)的前 72 位必须全部为 0 。回忆一下我们前面介绍过的数字指纹的知识。因为 SHA 算出来的指纹是毫无规律可循的一个数字,所以,想要满足“中本聪”的这个变态规定,唯一的办法就只能凭运气凑“奥数”,从 0 开始不断地去常试,直到满足要求为止。
这就是一个纯粹的概率问题。我们来算一下要满足这个要求的概率是多大。因为二进制数,每一位只有两种可能性,0 或者 1,所以,凑出一个奥数的可能性是 2 的 72 次方分之一,也就是 1 / 4722366482869645213696。这个数字已经大到看花眼了吧,它大约就是 4.7 万亿亿分之一。换句话说呢,就是平均要进行 4.7 万亿亿次 SHA 计算,才可能得到一个“奥数”,你可见每一个“奥数”的金贵。
最巧妙的是,“奥数”并不是某一个方程的解,解出一个少一个,因为每一个区块的字符串都不同,所以,每一次寻找奥数都需要从 0 开始,任何一个数字都有可能成为新的奥数,完全没有规律可循。一旦成功找到了一个奥数,就获得了一次记账权力,可以给账本上新增加一个区块。那么,为什么要花时间找奥数,去给账本记账呢?因为好处实在太大了。
比特币系统规定,每成功增加一个区块,这台记账的电脑(实际上是某个账号)就能获得 12.5 个比特币的奖励(截止到 2018 年 2 月时的奖金额),以及这个区块中所有交易的手续费,总额取决于交易频繁程度(平均约 2 比特币)。这样一来,相当于每找到一个奥数,可以获得 14.5 个比特币奖励,按照 2018 年 2 月的比特币市场价,相当于12 万美元。
这么丰厚的奖励,自然就会吸引大量的电脑愿意去抢夺记账权。寻找奥数就是抢记账权,抢记账权也就是挖比特币。因此,寻找奥数也被形象地称为“挖矿”。挖矿的电脑就叫“矿机”,一个装满矿机的房间当然就可以叫“矿厂”了嘛,矿厂的主人就是“矿主”,他们是比特币江湖中的弄潮儿。但是,我需要给你解释一下挖矿的难度,让你打消去挖矿的冲动。
个人电脑的运算速度大约是每秒可以进行 60 万次 SHA 计算,也就意味着,一台个人电脑需要花一千万年才有可能凑出一个奥数。当然,这是一种概率计算,我不能从理论上排除某人的人品超新星爆发,算了一次奥数就中了 4 万亿亿分之一概率的奖。但我还是想劝你不要相信自己是耶稣转世,你没有那个命。我给你看看人家专业的矿厂是怎样的:图: 一个中等规模矿厂(图片来源:百度图片搜索)这只是一个中等规模的矿厂,大规模的矿厂据说有几万甚至几十万台矿机同时运行。
我在《看看新闻》 2017 年 6 月 17 日的一个新闻中看到,记者拜访了一座位于中国四川的矿厂,根据报道:这个矿厂有 5000 多台矿机的规模,平均每天耗电超过 20 万度,当地的电价是 3 毛/度,一天光是电费就 6 万多元,平均每天可以挖出大约 50 个比特币,一年左右回本,之后能做到 20% 左右的利润。
不过我觉得这个报道中的数据前后矛盾,我查了一下,比特币当时的市场价是大约 2500 美金/个,美元兑人民币的汇率大约是 6.8 ,所以,每天的收入大约是 85 万人民币,一年的收入大约 3.1亿元,一台矿机的成本均价是 1 - 2 万元, 矿厂的矿机总成本是 5000 万- 1 亿元,再算上电费等,一年起码 2 亿的利润。
我想,在充分市场竞争下,出现这种暴利的可能性很低。所以,不是记者搞错了,就是被采访对象在吹牛不打草稿。由于比特币的价格和全网算力的波动很大,所以投资比特币矿厂很难做长期预测,不确定因素太多。图:看看新闻报道的位于四川的某矿厂(图片来源:《看看新闻》官网)根据我们前面掌握的比特币知识,50 个比特币,相当于找到了 4 个奥数,抢到了 4 次记账权。