比特币研究比特币研究

各位老铁们，大家好，今天由我来为大家分享比特币，以及比特币研究的相关问题知识，希望对大家有所帮助。如果可以帮助到大家，还望关注收藏下本站，您的支持是我们最大的动力，谢谢大家了哈，下面我们开始吧！

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比特币机制研究如何理解比特币比特币的发展历史能源区块链研究丨比特币挖矿的发展进程比特币机制研究现今世界的电子支付系统已经十分发达，我们平时的各种消费基本上在支付宝和微信上都可以轻松解决。但是无论是支付宝、微信，其实本质上都依赖于一个中心化的金融系统，即使在大多数情况这个系统运行得很好，但是由于信任模型的存在，还是会存在着仲裁纠纷，有仲裁纠纷就意味着不存在不可撤销的交易，这样对于不可撤销的服务来说，一定比例的欺诈是不可避免的。在比特币出来之前，不存在一个不引入中心化的可信任方就能解决在通信通道上支付的方案。

比特币的强大之处就在于：它是一个基于密码学原理而不是依赖于中心化机构的电子支付系统，它能够允许任何有交易意愿的双方能直接交易而不需要一个可信任的第三方。交易在数学计算上的不可撤销将保护提供不可撤销服务的商家不被欺诈，而用来保护买家的程序化合约机制也比较容易实现。

假设网络中有A,B,C三个人。

A付给B1比特币，B付给C2比特币，C付给A3比特币。

如下图所示：

为了刺激比特币系统中的用户进行记账，记账是有奖励的。奖励来源主要有两方面：

比特币中每一笔交易都会有手续费，手续费会给记账者

记账会有打包区块的奖励，中本聪在08年设计的方案是：每10分钟打一个包，每打一个包奖励50个比特币，每4年单次打包的奖励数减半，即4年后每打一个包奖励25个比特币，再过四年后就奖励12.5个比特币...这样我们其实可以算出比特币的总量：

要说明打包的记录以谁为准的问题，我们需要引入一个知名的拜占庭将军问题（Byzantinefailures）。拜占庭将军问题是由莱斯利·兰伯特提出的点对点通信中的基本问题。含义是在存在消息丢失的不可靠信道上试图通过消息传递的方式达到一致性是不可能的。

假设有9个互相远离的将军包围了拜占庭帝国，除非有5个及以上的将军一起攻打，拜占庭帝国才能被打下来。而这9个将军之间是互不信任的，他们并不知道这其中是否有叛徒，那么如何通过远距离协商来让他们赢取战斗呢？

口头协议有3个默认规则：

1.每个信息都能够被准确接收

2.接收者知道是谁发送给他的

3.谁没有发送消息大家都知道

4.接受者不知道转发信息的转发者是谁

将军们遵循口头规则的话，那就是下面的场景：将军1对其他8个将军发送了信息，然后将军2~9将消息进行转达（广播），每个将军都是消息的接受者和转发者，这样一轮下来，总共就会有9×8=72次发送。这样将军就可以根据自己手中的信息，选择多数人的投票结果行动即可，这个时候即便有间谍，因为少数服从多数的原则，只要大部分将军同意攻打拜占庭，自己就去行动。

这个方案有很多缺点：

1.首先是发送量大，9个将军之间要发送72次，随着节点数的增加，工作量呈现几何增长。

2.再者是无法找出谁是叛徒，因为是口头协议，接受者不知道转发信息的转发者是谁，每个将军手里的数据仅仅只是一个数量的对比：

这里我们假设有3个叛徒，在一种最极端的情况下即叛徒转发信息时总是篡改为“不进攻”，那么我们最坏的结果就如上图所示。将军1根据手里的信息可以推出要进攻的结论，却无法获知将军里面谁是叛徒。

这样我们就有了方案二：书面协议。

书面协议即将军在接受到信息后可以进行签字，并且大家都能够识别出这个签字是否是本人，换种说法就是如果有人篡改签字大家可以知道。书面协议相对比口头协议就是增加了一个认证机制，所有的消息都有记录。一旦发现有人所给出的信息不一致，就是追查间谍。

有了书面协议，那么将军1手里的信息就是这样的：

可以很明显得看出，在最坏的一种情况——叛徒总是转发“不进攻”的消息之下，将军7、8、9是团队里的叛徒。

这个方案解决了口头协议里历史信息不可追溯的问题，但是在发送量方面并没有做到任何改进。

在我们的示例中，比特币系统里的每个用户发起了一笔交易，都会通过自己的私钥进行签名，用数学公式表示就是：

所以之前的区块就变成了这样：

这样每一笔交易都由交易发起者通过私钥进行数字签名，由于私钥是不公开的，所以交易信息也就无法被伪造了。

如书面协议末尾所说的那样，书面协议未能解决信息交流过多的问题。当比特币系统中存在上千万节点的时候，如果要互相广播验证，请求响应的次数那将是一个非常庞大的数字，显然势必会造成网络拥堵、节点处理变慢。为了解决这个问题，中本聪干脆让整个10分钟出一个区块，这个区块由谁来打包发出呢？这里就采用了工作量证明机制(PoW)。工作量证明，说白了就是解一个数学题，谁先解出来数学题，谁就能有打包区块的权力。换在拜占庭将军的例子中就是，谁先做出数学题，谁就成为将军们里面的总司令，其他将军听从他发号的命令。

首先，矿工会将区块头所占用的128字节的字符串进行两次sha256求值，即：

这样求得一个值Hash，将其与目标值相比对，如果符合条件，则视为工作量证明成功。

工作量证明成功的条件写在了区块链头部的难度数字段，它要求了最后进行两次sha256运算的Hash值必须小于定下的目标值；如果不是的话，那就改变区块头的随机数（nonce），通过一次次地重复计算检验，直到符合条件为止。

此外，比特币有自己的一套难度控制系统，使得比特币系统要在全网不同的算力条件下，都保持10分钟生成一个区块的速率。这也就意味着：难度值必须根据全网算力的变化进行调整。难度调整的策略是由最新2016个区块的花费时长与期望时长（期望时长为20160分钟即两周，是按每10分钟一个区块的产生速率计算出的总时长）比较得出的，根据实际时长与期望时长的比值，进行相应调整（或变难或变易）。也就是说，如果区块产生的速率比10分钟快则增加难度，比10分钟慢则降低难度。

PoW其实在比特币中是做了以下的三件事情。

这样可以防止一台高性能机器同时跑上万个节点，因为每完成一个工作都要有足够的算力。

有经济奖励就会加速整个系统的去中心化，也鼓励大家不要去作恶，要积极地按照协议本来的执行方式去执行。(所以说，无币区块链其实是不可行的，无币区块链一定导致中心化。)

也就是说，每个节点都不能以自身硬件条件去控制出快速度。现在的比特币上平均10分钟出一个块，性能再好的机器也无法打破这个规则，这就能够保证区块链是可以收敛到共同的主链上的，也就是我们所说的共识。

综上，共识只是PoW三个作用中的一点，事实上PoW设计的作用有点至少有这么三种。

默克尔树的概念其实很简单，如图所示

这样，我们区块的结构就大致完整了，这里分成了区块头和区块体两部分。

区块链的每个节点，都保存着区块链从创世到现在的每一区块，即每一笔交易都被保存在节点上，现在已经有几百个GB了。

每当比特币系统中有一笔新的交易生成，就会将新交易广播到所有的节点。每个节点都把新交易收集起来，并生成对应的默克尔根，拼接完区块头后，就开始调整区块头里的随机数值，然后就开始算数学题

将算出的result和网络中的目标值进行比对，如果是结果是小于的话，就全网广播答案。其他矿工收到了这个信息后，就会立马放下手里的运算，开始下一个区块的计算。

举个例子，当前A节点在挖38936个区块，A挖矿节点一旦完成计算，立刻将这个区块发给它的所有相邻节点。这些节点在接收并验证这个新区块后，也会继续传播此区块。当这个新区块在网络中扩散时，每个节点都会将它作为第38936个区块(前一个区块为38935)加到自身节点的区块链副本中。当挖矿节点收到并验证了这个新区块后，它们会放弃之前对构建这个相同高度区块的计算，并立即开始计算区块链中下一个区块的工作。

整个流程就像下一张图所展示的这样：

简单来说，双花问题是一笔钱重复花了两次。具体来讲，双花问题可分为两种情况：

1.同一笔钱被多次使用；

2.一笔钱只被使用过一次，但是通过黑客攻击或造假等方式，将这笔钱复制了一份，再次使用。

在我们生活的数字系统中，由于数据的可复制性，使得系统可能存在同一笔数字资产因不当操作被重复使用的情况，为了解决双花问题，日常生活中是依赖于第三方的信任机构的。这类机构对数据进行中心化管理，并通过实时修改账户余额的方法来防止双重支付的出现。而作为去中心化的点对点价值传输系统，比特币通过UTXO、时间戳等技术的整合来解决双花问题。

UTXO的英文全称是unspenttransactionoutputs，意为未使用的交易输出。UTXO是一种有别于传统记账方式的新的记账模型。

银行里传统的记账方式是基于账户的，主要是记录某个用户的账户余额。而UTXO的交易方式，是基于交易本身的，甚至没有账户的概念。在UTXO的记账机制里，除了货币发行外，所有的资金来源都必须来自于前面某一个或几个交易。任何一笔的交易总量必须等于交易输出总量。UTXO的记账机制使得比特币网络中的每一笔转账，都能够追溯到它前面一笔交易。

比特币的挖矿节点获得新区块的挖矿奖励，比如12.5个比特币，这时，它的钱包地址得到的就是一个UTXO，即这个新区块的币基交易（也称创币交易）的输出。币基交易是一个特殊的交易，它没有输入，只有输出。

当甲要把一笔比特币转给乙时，这个过程是把甲的钱包地址中之前的一个UTXO，用私钥进行签名，发送到乙的地址。这个过程是一个新的交易，而乙得到的是一个新的UTXO。

这就是为什么有人说在这个世界上根本没有比特币，只有UTXO，你的地址中的比特币是指没花掉的交易输出。

以Alice向Bob进行转账的过程举例的话：

UTXO与我们熟悉的账户概念的差别很大。我们日常接触最多的是账户，比如，我在银行开设一个账户，账户里的余额就是我的钱。

但在比特币网络中没有账户的概念，你可以有多个钱包地址，每个钱包地址中都有着多个UTXO，你的钱是所有这些地址中的UTXO加起来的总和。

中本聪发明比特币的目标是创建一个点对点的电子现金，UTXO的设计正可以看成是借鉴了现金的思路：我们可能在这个口袋里装点现金，在那个柜子角落里放点现金，在这种情况下不存在一个账户，你放在各处的现金加起来就是你所有的钱。

采用UTXO设计还有一个技术上的理由，这种特别的数据结构可以让双重花费更容易验证。对比一下：

如何理解比特币BTC

以前在我印象里比特币这个词经常被媒体报道，脑子非常模糊没有概念也不知道是什么东东，不熟悉的物种被大脑的过滤机制自动忽略，直到去年下半年逐渐关注比特币，那时只知道关注比特币价格怎么这么贵，并且价格波动非常之大让人不解。

记得当时和公司的小伙伴每天闲的时候都一起讨论比特币的价格，相互之间还调侃如果你昨天买了一个比特币，那么今天你就有几千块的收益，乐此不疲！但实际上迟迟没有买入，只是心里享受比特币价差带来赚钱的快感，直到有一天李校长在微信公众号发了一篇P1要ico文章，可以用比特币以太币柚子去众筹换prs，我脑壳一炸鼓起勇气就买了比特币想去参与，当时心里还哆哆嗦嗦颤颤巍巍有些后怕，停顿了几秒后不知道自己干了什么事？

上面的文字说明一个问题：我是比特币小白！

既然花钱买了比特币，如果不知道比特币是什么，那就有点小悲催的，于是我找了一些资料看看，说实话看不太懂，只记得几个核心的词汇：比特币是一种点对点且总量恒定的电子货币，不需要第三方验证即可交易，具有账务公开，去中心化，不可篡改，不可伪造的特性。现在知道这些特性都是区块链具有的特质，从字面上理解非常的空洞，只是从概念上知道是这么回事，比特币是怎么实现这些技术的我不知道？最近在研究比特币中文白皮书有一些启发。

比特币白皮书非常偏学术化，对我来说写这个话题点难，”只可意会不可言传“这句话放在这里太合适不过了，我用口水话来描绘一下我对比特币白皮书的理解。

比特币发行

中本聪老头设计比特币网络时，一定会想比特币要怎样产生呢？于是就设计了比特币挖矿这个行为；那么为什么要挖矿呢？挖矿能获得比特币；参与挖矿的人怎么计算获得比特币的数量和速度？于是就有了工作量证明这个机制；（这里就内置了十分钟挖出一次比特币）如此循环，比特币网络就发行了比特币。

总结：

1.比特币是一个新物种，是第一个成功的区块链应用。

2.比特币的诞生在一定程度上颠覆了现有金融格局。

3.通过学习比特币白皮书，对现有的区块链项目有基本的框架认识和识别能力。

4.比特币符合“奥姆剃刀原理”维持极佳的动态平衡系统，具有极高的投资价值。

比特币的发展历史2008年爆发全球金融危机，同年11月1日，一个自称中本聪（SatoshiNakamoto）的人在P2Pfoundation网站上发布了比特币白皮书《比特币：一种点对点的电子现金系统》，陈述了他对电子货币的新设想——比特币就此面世。2009年1月3日，比特币创世区块诞生。

和法定货币相比，比特币没有一个集中的发行方，而是由网络节点的计算生成，谁都有可能参与制造比特币，而且可以全世界流通，可以在任意一台接入互联网的电脑上买卖，不管身处何方，任何人都可以挖掘、购买、出售或收取比特币，并且在交易过程中外人无法辨认用户身份信息。

2009年1月5日，不受央行和任何金融机构控制的比特币诞生。比特币是一种数字货币，由计算机生成的一串串复杂代码组成，新比特币通过预设的程序制造。

每当比特币进入主流媒体的视野时，主流媒体总会请一些主流经济学家分析一下比特币。早先，这些分析总是集中在比特币是不是骗局。而现如今的分析总是集中在比特币能否成为未来的主流货币。而这其中争论的焦点又往往集中在比特币的通缩特性上。

不少比特币玩家是被比特币的不能随意增发所吸引的。和比特币玩家的态度截然相反，经济学家们对比特币2100万固定总量的态度两极分化。

凯恩斯学派的经济学家们认为政府应该积极调控货币总量，用货币政策的松紧来为经济适时的加油或者刹车。因此，他们认为比特币固定总量货币牺牲了可调控性，而且更糟糕的是将不可避免地导致通货紧缩，进而伤害整体经济。

奥地利学派经济学家们的观点却截然相反，他们认为政府对货币的干预越少越好，货币总量的固定导致的通缩并没什么大不了的，甚至是社会进步的标志。

比特币网络通过“挖矿”来生成新的比特币。所谓“挖矿”实质上是用计算机解决一项复杂的数学问题，来保证比特币网络分布式记账系统的一致性。比特币网络会自动调整数学问题的难度，让整个网络约每10分钟得到一个合格答案。随后比特币网络会新生成一定量的比特币作为区块奖励，奖励获得答案的人。

2009年，比特币诞生的时候，区块奖励是50个比特币。诞生10分钟后，第一批50个比特币生成了，而此时的货币总量就是50。随后比特币就以约每10分钟50个的速度增长。当总量达到1050万时（2100万的50%），区块奖励减半为25个。

当总量达到1575万（新产出525万，即1050的50%）时，区块奖励再减半为12.5个。该货币系统曾在4年内只有不超过1050万个，之后的总数量将被永久限制在约2100万个。

比特币是一种虚拟货币，数量有限，但是可以用来套现：可以兑换成大多数国家的货币。你可以使用比特币购买一些虚拟的物品，比如网络游戏当中的衣服、帽子、装备等，只要有人接受，你也可以使用比特币购买现实生活当中的物品。

2014年2月25日，“比特币中国”的比特币开盘价格为3562.41元，截至下午4点40分，价格已下跌至3185元，跌幅逾10%。根据该平台的历史行情数据显示，在2014年1月27日，1比特币还能兑换5032元人民币。这意味着，该平台上不到一个月，比特币价格已下跌了36.7%。

同年9月9日，美国电商巨头eBay宣布，该公司旗下支付处理子公司Braintree将开始接受比特币支付。该公司已与比特币交易平台Coinbase达成合作，开始接受这种相对较新的支付手段。

虽然eBay市场交易平台和PayPal业务还不接受比特币支付，但旅行房屋租赁社区Airbnb和租车服务Uber等Braintree客户将可开始接受这种虚拟货币。Braintree的主要业务是面向企业提供支付处理软件，该公司在2013年被eBay以大约8亿美元的价格收购。

2017年1月22日晚间，火币网、比特币中国与OKCoin币行相继在各自官网发布公告称，为进一步抑制投机，防止价格剧烈波动，各平台将于1月24日中午12：00起开始收取交易服务费，服务费按成交金额的0.2%固定费率收取，且主动成交和被动成交费率一致。

5月5日，OKCoin币行网的最新数据显示，比特币的价格刚刚再度刷新历史，截止发稿前最高触及9222元人民币高位。1月24日中午12：00起，中国三大比特币平台正式开始收取交易费。9月4日，央行等七部委发公告称中国禁止虚拟货币交易。同年12月17日，比特币达到历史最高价19850美元。

2018年11月25日，比特币跌破4000美元大关，后稳定在3000多美元。11月19日，加密货币恢复跌势，比特币自2017年10月以来首次下探5000美元大关，原因是之前BCH出现硬分叉，且监管部门对首次代币发行（ICO）加强了审查。

11月21日凌晨4点半，coinbase平台比特币报价跌破4100美元，创下了13个月以来的新低。

2019年4月，比特币再次突破5000美元大关，创年内新高。5月12日，比特币近八个月来首次突破7000美元。5月14日，据coinmarketcap报价显示，比特币站上8000美元，24小时内上涨14.68%。

6月22日，比特币价格突破10000美元大关。比特币价格在10200左右震荡，24小时涨幅近7%。6月26日，比特币价格一举突破12000美元，创下自2018年1月来近17个月高点。6月27日早间，比特币价格一度接近14000美元，再创年内新高。

2020年2月10日，比特币突破了一万美元。据交易数据，比特币的价格涨幅突破3%。3月12日，据加密货币交易平台Bitstamp数据显示，19点

44分，比特币最低价格已跌至5731美元。5月8日，比特币突破10000美元关口，创下2月份以来的新高。

截至12月27日19时20分，比特币报价28273.06美元。

2021年1月8日，比特币涨至4万美元关口上方，最高至40402美元。

2021年2月22日，比特币价格线上突破58000美元/枚。

2021年2月16日，比特币价格突破50000美元。

3月13日，比特币24小时上涨约6%，站上60000美元/枚，市值约为1.1万亿美元。

2021年5月19日，比特币跌幅扩大至18%，跌破35000美元/枚整数关口，日内连续跌破九道千元关口。

流通性与接受度

比特币仍然有合法或正当的用途。有多种途径使用比特币，通过电子货币交易所、比特币提款机、服务商和个人等渠道，就能兑换为当地的现金或金币或以现金或金币购买比特币；也可以直接使用它购买物品和服务，或使用比特币金融卡。

特别继维基解密宣布接受比特币捐助后，认可使用比特币的个人、组织和企业迅猛增长。

随着比特币金融卡的激活，即使商家不接受比特币，仍然可以依照比特币与法币的即时汇率，而以比特币付款，犹如刷人民币账户的金融卡支付外币（美元、欧元等）消费，仍然可以依照该外币与人民币的即时汇率；

而从人民币的存款账户扣款来完成付款，这样商家只要支持Visa或Mastercard等信用卡或是ApplePay等移动支付功能者皆能使用；

使用范围就能从直接接受比特币的1万商家，大幅扩大到包括网络购物、卖场购物、餐厅和咖啡厅用餐、搭乘交通工具、加油站加油等数千万个商家（Visa2,900万、MasterCard3,200万个），如果许可，并可使用世界各地逾3千多万台一般法币ATM，以比特币提领当地现金使用。

交易

比特币点对点网络将所有的交易历史都存储在区块链中，比特币交易就是在区块链账本上“记账”，通常它由比特币客户端协助完成。付款方需要以自己的私钥对交易进行数字签名，证明所有权并认可该次交易。

比特币会被记录在收款方的地址上，交易无需收款方参与，收款方可以不在线，甚至不存在，交易的资金支付来源，也就是花费，称为“输入”，资金去向，也就是收入，称为“输出”。如有输入，输入必须大于等于输出，输入大于输出的部分即为交易手续费。

矿工产出交易没有输入，只有输出，交易记录会显示新生成的比特币（NewlyGeneratedCoins），除矿工产出交易外，一个输入必然是另一笔交易的一个输出，也就是一笔收入必然是其他人的支付。

一个输入没有成为另一笔交易的输出时，它是“未花费的”，也就是“账户余额”。收录此交易的区块被广播后，此交易就有了“1个确认”。矿工们平均每10分钟产生一个区块，每一个新区块的诞生会使此交易的确认数加1。

当确认数达到6时，通常这笔交易被认为比较安全、难以逆转。比特币交易为不可逆，每一笔交易都无法撤销，商家不必遭到诈骗式的拒付而遭受损失，唯一可以获得退款的方法，就是请对方再做一笔反向交易，但需要对方的配合。

区块链

区块链（Blockchain）是比特币的一个重要概念，该概念在中本聪的白皮书中提出，区块链是一串使用密码学方法相关系产生的资料块（称为“区块”，block）。

新增的资料块总能链接到上一个区块，即整条区块链的尾部。比特币点对点网络将所有的交易历史都存储在“区块链”（blockchain）中，所以区块链可以看作记录着比特币交易的账本。区块链是一群分散的客户端节点，并由所有参与者组成的分布式数据库，是对所有比特币交易历史的记录。

中本聪预计，当资料量增大之后，用户端希望这些资料并不全部存储自己的节点中。为了实现这一目标，他采用引入散列函数机制。这样客户端将能够自动剔除掉那些自己永远用不到的部分，比方说极为早期的一些比特币交易记录。

中本聪创造了比特币系统的第一个区块，即“创世区块”，并附有一句“TheTimes03/Jan/2009Chancelloronbrinkofsecondbailoutforbanks”，而这句是当天泰晤士报的头版文章标题。

确认一项交易的过程，是由解决一系列计算难题的工作量证明机制来实现的。

工作量证明机制要求电脑的计算能力为某个有限值的情况下，需要运算一定的时间才能解决，这就使得攻击者无法重写、修改交易历史，除非他能够拥有相对比特币点对点网络系统更强大的计算能力，从而能以更快的速度产生区块链（称为"51%攻击"）。

工作量证明机制的难度由系统自动调节，所以新区块的生成平均需时10分钟。整个比特币点对点网络的节点都会自动检测交易和区块的有效性，并忽略任何违背规则的交易和区块，比如那些产生错误数量的区块，或多次发送同一份额比特币的交易行为。

参与处理区块的客户端可以得到一定量新发行的比特币，以及相关的交易手续费。

为了得到这些新产生的比特币，参与处理区块的用户端需要付出大量的时间和计算力（为此社会有专业挖矿机替代电脑等其他低配的网络设备），这个过程非常类似于开采矿业资源，因此中本聪将资料处理者命名为“矿工”，将资料处理活动称之为“挖矿”。

这些新产生出来的比特币可以报偿系统中的资料处理者，他们的计算工作为比特币点对点网络的正常运作提供保障。

有鉴于此，其他类似竞争币（Altcoin）都是用了相同的理念去处理端间交易资料，只是在工作量证明机制上进行调整，如采用权益证明（ProofofStake）和Scrypt算法等

以上内容参考百度百科-比特币

能源区块链研究丨比特币挖矿的发展进程比特币目前还没发展到成长期，但随着比特币挖矿速度开始加快，该行业有望实现大幅增长。

2008年10月，在中本聪发表白皮书详细介绍如何创建新货币体系时，没有人料到在之后不到13年的时间里，比特币的市值能够飙升至8500亿美元。此外，比特币还衍生出了数千种其他类型的加密货币，形成了一整个金融服务行业，并发展成为一种新的资产类别，彻底改变了我们所熟知的货币类型。

我们公司已从事比特币挖矿活动七年了，并推动了该行业的发展和适应。下面我们将介绍一些鲜为人知的比特币挖矿发展过程以及对该行业有重大影响的一些趋势。

比特币挖矿的产生

比特币是一种去中心化货币体系，其作用类似于黄金，是一种拥有价值储藏手段的有限商品。这意味着比特币的供应有限，目前仅存2100万个比特币，这使得其不易受通货膨胀影响。想要使用比特币的人们无需受有权改变其价值或决定用户使用权的政府监督。

那么，比特币本身从何而来呢？与黄金一样，比特币必须经过挖掘才能获得，但不是用镐和铁锹，而是用计算机进行挖掘。

比特币以区块链技术为基础。世界各地的矿工们竞相解一种算法，为的是可以在区块链中添加一个区块。率先解出该算法的人可以获得该区块的交易费用和新币发行的固定奖励（目前是每个区块获得6.25个比特币），而这会增加比特币的流通量。

最初创建比特币时，挖矿非常容易，矿工们在厨房就可利用配备标准中央处理器的笔记本电脑进行挖矿。但随着越来越多矿工的加入，解算法这一竞争愈发激烈，这也意味着矿工们需要更强的数据处理能力和更新的硬件设备。为了有效运行更强大的计算机，电费价格开始受到重视。很快，由于挖矿竞争过于激烈，个体挖矿便不再具有盈利性。

价值数十亿美元行业的诞生

要想盈利，就必须扩大挖矿业务的规模。目前，市场上出现了新的挖矿专用硬件，矿工们也在拖车和仓库中安装了矿机，以便拥有数千台矿机的大型矿场全天候解决算法问题。大规模矿场的运营包括布局和设计、能源、软件管理以及硬件更新，在这些运营需求的推动下，比特币挖矿迅速发展为一个价值数十亿美元的行业。

方舟投资（ARKInvest）的报告显示，支持生态系统的硬件成本约为72亿美元，此外，该报告称，“自比特币专用硬件2013年面世以来，我们认为已有数十亿美元用于设计、生产和流片，这也衍生出了一个专门制造这种强大而又专业硬件的行业。

比特币挖矿虽然操作复杂，但是利润颇丰。方舟投资预计，矿工们可以获得150亿美元的收入，这些收入来自交易费用和比特币固定奖励。

竞争催生新硬件

比特币挖矿的竞争不断加剧，但由于比特币是一种有限商品，所以挖矿的竞争也是有限的。这意味着挖矿运算需要尽可能以高性能保持高速运行，如此才能获得奖励。

由于比特币挖矿日益激烈的竞争提高了对计算能力的要求，所以挖矿竞争也就变成了显卡竞争，而显卡是游戏玩家通常在高端游戏中才会使用的硬件。后来，专用集成电路逐渐取代了显卡，这是专门用于挖掘加密货币的一种硬件，是比特币挖矿中速度最快、效率最高的硬件，目前仅在挖矿中使用。

但硬件依赖于芯片，虽然目前芯片技术不断加速发展，但芯片还是供不应求。这意味着挖矿运算需要提前规划升级，而且必要的硬件经常售罄，比如比特大陆最近正面临短缺。

新技术最有望实现盈利

同样，比特币挖矿需要跟上技术发展的步伐，能使挖矿硬件更大、更好、更快，因为一旦效率滞后就会造成盈利受损。如今，技术不断超越创新，因此挖矿不仅需要跟上购买新硬件的步伐，还需要迅速安装新硬件。这是因为时间至关重要，即使只延迟几天都会造成严重损失，所以许多挖矿作业（比如我们公司的挖矿）都租用了波音747s以减少运输时间。

西方矿工人数增加

长期以来，全球超过一半的挖矿能源来自中国，主要原因是在中国设立工厂的成本更低，运输速度更快。但随着中国加大对比特币挖矿的打击力度，这些优势正在消亡。据《连线》杂志报道，“比特币挖矿的地理分布可能正在发生变化，”该业务或转向北美、欧洲和拉美等地。矿工们也计划在北欧国家、加拿大和美国等地寻找挖矿地点，这些地方拥有大量廉价的可持续能源，如风能、太阳能和水能等。

比特币的未来

尽管比特币最近出现了许多波动（这并不新鲜），但是比特币的未来是光明的，其价值将继续上涨，并且会吸引新的投资者。随着越来越多的人们开始了解比特币，了解其来源和挖矿方式，人们还将从比特币中发现更多价值。

文章到此结束，如果本次分享的比特币和比特币研究的问题解决了您的问题，那么我们由衷的感到高兴！

当年香港股市

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