区块链科普(二)——比特币挖矿究竟是什么

好啦,开始写第二篇啦,这一篇就更加接近区块链的核心啦,也更难写了,这几天白头发都多了好多呢~,为什么呢,因为网上大部分的教程都只会从比特币开始讲区块链,然后说他的算法是怎样怎样的,尼玛,看完了我也不知道为啥要这个算法啊,反正我自己学习的时候是一直有这个困惑的,于是为了这个为什么,回过头去看了好多内容(我觉得我大概也有点蛋疼,人家跟你说是怎样就怎样好了嘛,哪这么多为什么),因为资料不多,我也不能保证 100% 准确,不过八九不离十吧,联盟里要是有大大一起来讨论一下,我也是很欢迎的。

上回我们说到,叫 100 个分布在各地的小伙伴记账有多么的难,然后我们就来看看,比特币(比特币是区块链的一种应用形式了)是怎么解决这个问题的。

我们来回顾几个问题,这回次序反一反

哦,还忘记说了,搞区块链的人还很矫情,非要匿名,不愿意实名,好了,所以你说你花了 100 块钱,我还真他妈不知道是不是真的是你说的……

这块问题呢,就是密码学领域解决的问题,具体算法不解释了,太复杂,大家看过谍战剧里动不动就为了个密码本打破头的吧,差不多了,就是你给大家发了密码本,然后你自己用你的方式加密了信息,把这个信息发给别人,别人只要用你的密码本能解密出来呢,就代表是你发来的啦,不然用你的密码本也解密不出来啊,大概就是这个意思吧。反正就是密码学能证明你就是你。

哦,忘记说了,你记的可能是钱,这 100 个小伙伴也不是在同一个房间里,你们得通过电话或者微信通知,钱这个问题,想使坏的人就很多了,万一就有黑客黑了你中间的链路,故意把钱记在自己账上了怎么办?

这个也是密码学领域的事情,解释起来有点复杂,就不解释了,反正就是能解决就是了,要是黑了链路,数据被改了,这个信息就能被识别出来,废弃掉。好了,我就是这么随便。

这两个问题解决之后,就是要解决大家怎么记账一致性的问题了,好吧,其实我上一篇说找个人先记着,然后大家去抄,也不是那么无厘头的,事实,还真是这么解决的,不过不是大家去抄,而是通知大家。

为啥这样就能保持一致呢,这点上,我也看了无数算法和白皮书,目前也是一知半解,所以就不讲了吧,免得误人子弟,反正大家记住就是要这么搞的就是了。

那么就回到我上一篇的问题了:

跟固定的人说,让他先记,然后别人都去他那里抄,就不会错了,似乎可以,那好,这个人作弊怎么办?怎么保证这个人的公正性。

你说好,我们每次随机选啊,怎么个随机法,可以保证公平?

固定一个人不行,肯定要换人,怎么换,怎么选,这个我认为就是比特币(加密货币,更加准确的,在行业内应该叫共识算法)的精髓了,每次看到这里,我都深深感慨这里面思想精髓的牛逼,这是真正把数学,经济学,人性结合到了一起的经典搞法。

其实在这之前,也有很多算法去试图解决这个问题,解决的都不太好,甚至陷入了困局,知道中本聪这个神秘人物以及他的比特币的横空出世。

好了,让我来一步一步说,这个算法的核心是怎样:

  1. 首先,假设每个人都想争取这个记账权(为什么要争,我们等下再说),然后大家就要去抢,根据什么来抢呢,就是做数学题,这是一种算起来很难,但是验证起来很简单的数学题,具体是什么,大家就不要深究了。概括来说,这种算数题就是没有捷径可走,你只能老老实实的一个数字一个数字的去试才能算出来的,所以理论上来讲,如果大家的运算能力差不多,机会就是均等的,或者是碰运气的。
  2. 那么你自然会想到,那为了算的快拔得头筹,人家用算盘算,我就用计算器算啊,这样就比人家快了。好了,你会这么想,别人也会这么想,人家也丢了算盘,去买计算器啊。那你买计算器,我就买电脑啊,你买我也买啊,你买 PC 机,我买服务器啊。好吧,是不是经常听到矿机这个词,和挖矿这个词,对,挖矿就是在争取记账权。为了能更快的挖矿,现在的矿机都是专门优化过用来只计算那道数学题的机器。
  3. 人性就是这样的,越来越多的人升级装备,越来越多的人加入,使得挖矿的难度越来越高,也就是获得记账权的难度越来越高,难度越高,自然就越不容易作弊了,也无法控制了。
  4. 回头来说,那为什么我要去挖矿,我傻啊,没有好处是不可能的,比特币的做法就是你挖到了,就赏你比特币喽,我们一般叫 Token,这 Token 能干啥,其实啥也不能干,所以早起持有比特币的大多数搞计算机和数学的,因为觉得这套算法很牛逼,怀着对他的支持和信仰,就挖一下,反正以前是普通的 PC 机也能挖到的,那时候来说,比特币可能还没有 Q 币值钱。
  5. 但是,慢慢的,比特币有了很重要的用途,聪明的你们想到了吗?因为他是匿名的,所以最早就是在暗网、灰产圈以及赌博界应用起来了,使用范围还不小,物以希为贵,这东西就慢慢值钱起来了。
  6. 第二波是什么呢,突然就被交易所炒起来了,大把的韭菜不明所以冲了进来(包括现在也是),反正他就很值钱了。
  7. 于是有越来越多的人参与到挖矿事业里了,而且中本聪这个蛋疼的还设置了半衰期,也就是说总量是一定的,越到后面越难挖,所以竞争也就越来越激烈,你要作弊是更加不可能了,巅峰时期大家预算过,要获得绝对的优势,可能集合全世界的电力都不够。

所以这就是我说的,数学 + 经济学 + 人性,精妙无比,令人感叹,低效但又有效,而且低效居然是他有效的唯一原因。但是我也相信,一旦比特币的价值跌下来,这套体系终将崩塌。

好了,回头来说最后一个问题,有人获得记账权之后,是会通知的,那网络是不稳定的,通知丢了怎么办,重复了怎么办,这就是要说说区块链的结构了,也就是它为什么要叫区块链,好了,我们普通的记账可能是记余额的,张三有多少钱,李四有多少钱,但是区块链不是这样记的(只有初始账本是有这个记录的),人家是记过程的,每次记账之后形成一个账本(区块),然后编个号,挂在前一个号码账本的后面,看起来就像链条一样,这就叫区块链,大概是长这样的。

71329ba8a9bf46d8a7940907558f9724-blockchain.png

不要问为啥西总 @Xiiiii 总是转钱给刀刀,因为她爱我吧 😍,哈哈哈哈。

这个结构呢,有个好处,也是说每次同步数据的时候,你发现哪块丢了(自己的编号跟最新的编号有差别了),就可以去把历史的区块问人家要过来。

那大家也说了,有没有可能两个人同时抢到了记账权,记了两次,emmmm,这个可能性也是有的,那么比特币就规定了,咋办,那就都记上吧,一直记录,最终以最长的那条链获胜,比较短的就废弃了,大概是长这样:

e84995b000544e239bd6b845a3ea91ca-blockchain1.png

所以最终还是西总胜出给了刀刀钱啦,哈哈哈哈。你们常常听到的分叉,就是长这样的,是不是很好理解呢,千万不要被骗子用各种看起来高大上的名词给忽悠了哦。

这个为什么可以成立,我就不解释了,确实比较难解释,要各种演算,实在是非当面靠文字说不清楚的事情……你们就放过我吧,一共也就拿了西总 17.29 而已。

由于这个结构呢,留下了一个有意思的问题,业界叫双花以及 51% 攻击的问题,等后面一点我们再来说这个问题,如果那时候我的脑细胞还没有阵亡的话。

下一章我们来讨论一个轻松但仍然烧脑的问题,比特币到底是不是货币,那么,就,敬请期待啦,有没有人送点营养亏快线过来啊!!!!

PS:附送额外小知识:可能大家不知道,比特币最大的矿池在中国,中西部地区大量电费比较便宜的地方就集中了矿池,矿机的芯片是针对挖矿特别优化过的,对挖矿特别友好,其他也就干不了什么了,这个芯片可是我们自己研发的,所以中国人不是研发不出芯片,在利益面前,中国人的聪明勤劳是可以充分被调动起来的,但是还是要说的是,能研发芯片不代表什么,我们缺的不是芯片,而是整个生态圈,这才是毛衣战中我们的软肋。

上一篇: 区块链科普(一)——分布式账本
下一篇: 区块链科普(三)——比特币到底是不是货币