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。
目前，整个比特币网络的所有矿机加起来的总算力能达到的水平，大约平均每 10 分钟可以找到一个奥数，也就意味着平均每 10 分钟生成一个新的区块。当然，这个 10 分钟是一个平均数，快一点的话 3、4 分钟生成一个区块，慢一点的话 15 分钟左右。正因为奥数太难找，每个区块平均要 10 分钟才能生成一个，所以就能基本解决我在本章开头提出的第一个问题“如何同步账本？”，只要有个 3、4 分钟的时间，足以让所有在线的电脑同步到这个区块了，那些不在线的电脑或者第一次运行客户端的电脑，上线以后必须要先做一件事情，就是从相邻的节点上获取最新的账本。
