对于游戏玩家来说，最让人心痛的无非是最近显卡价格达到了疯狂的程度，一张卡溢价两三千，真正的一卡难求大多数人应该都知道显卡价格疯涨与各类币种价格疯涨矿老板疯狂收购显卡挖矿有关。但到底什么是比特币？比特币、挖矿、P2P、区块链、算力，这些耳熟能...
对于游戏玩家来说，最让人心痛的无非是最近显卡价格达到了疯狂的程度，一张卡溢价两三千，真正的一卡难求
大多数人应该都知道显卡价格疯涨与各类币种价格疯涨矿老板疯狂收购显卡挖矿有关。但到底什么是比特币？比特币、挖矿、P2P、区块链、算力，这些耳熟能详的词之间到底有什么关联？这篇文章帮助零基础的朋友简单理解什么是比特币 #比特币# #挖矿#
· 数字货币与电子货币
数字货币的币种有很多，最早的数字货币是2008年由中本聪设计并开发的比特币，后续的其他币种也是在比特币基础上的变种数字货币
比特币设计初衷正如它的名字是一种货币，一定要具备货币的交易能力，货币的发展从最早的贝壳到铸造的硬币，再到更轻便的纸币，最终到无需实物仅通过网络的数字货币，其交易的能力一成不变但方便程度逐渐提高
数字货币听上去好像和如今的网上银行、微信钱包、支付宝这类电子货币没什么区别，仅通过网络就可以完成交易。电子货币本质仍是纸币，只不过将纸币电子化，它无法脱离国家金融机构无法脱离纸币独立存在，在交易的过程中交易双方需要一家信任的机构作为中间人，将钱经过第三方机构实现货币流入流出，这个第三方机构也许是银行****也许是微信也许是支付宝
但比特币类的数字货币完全脱离纸币，交易途中只有交易双方P2P参与无需第三方机构。就像现实中我们去小卖铺买东西一手交钱一手交货，金钱通过买方直接流入卖方无需中间人参与。而这样的交易方式在网络中就相当于小A先告诉小B我有100块钱，现在我把其中10块钱撕掉你那边自己打印10块钱我们之间就完成交易了，但这其中存在很大漏洞，首先小B不能确定小A是否真有100块钱，另外也无法保证小A是否真撕毁10块钱，听起来有些不可思议，比特币正是一种通过密码学理论建立的可信任的货币系统
· 区块链
既然比特币的交易不需要中间服务器数据库的参与，想要达成交易首先需要一个总账本，账本中记录了从比特币创世第一笔交易开始后续所有的交易记录，并且账本全网相同，擅自篡改的账本不会被他人承认从而拒绝交易。实现总帐本的技术正是区块链技术，区块链就是一个不断增长的总帐本，它将一段时间内发生的交易打包成节点，并将节点指向前一个结点，总帐本不断增长
有了全网统一的总帐本，也就让用户在交易时可以清楚的查到对方到底有多少余额，余额充足则完成交易，而这次交易也将会被打包成新的区块添加到区块链中，让全网得知这次交易金额的变动
· 区块链的防篡改
总账本有了，假如有不法分子想要通过篡改这个账本篡改某次交易，将收入的1比特币改成100比特币从中牟利该怎么办
不要担心，区块链通过hash（哈希）算法来保证所有交易无法篡改
先来了解下hash算法
hash算法有好多种，简单来说就是输入一个不固定长度参数，输出一个固定长度参数。hash算法需要具备两个特点：1、单向算法，通过输入很容易推导输出，通过输出无法反推输入，只能通过暴力穷举尝试，而输入的长度又不固定，穷举的尝试次数理论是指数级难度几乎无法破解。2、输出无规律，输入数据的任意一个改动，得到的输出结果完全不同，无推导逻辑可循
1、单向算法Hash("xiaoheihe")=3d04510053cd9aa1672fe59efe219d2d604055792、输出无规律Hash("xiaoheiha")=3e9af06800f1783d53daea27e497d1dc2794ce57Hash("xiaoheih")=2298282d1b8ba7e3b94cc9d2f7b8605412d0b08bHash("xiaoheihe2")=05090d50db5edc5bcc88900474b81d0f1be32255
接下来是区块链如何通过hash算法防篡改
每一个打包的区块都分为两部分，区块头部数据部分和交易记录部分
头部数据中有一个Merkle Hash字段，记录本区块中所有交易的hash值，只要校验Merkle Hash字段就能确保所有交易数据没被篡改
然后将头部数据部分做一次hash，计算出Block Hash也就是这个区块的hash标识，这个Block Hash参数并不记录在本次区块中，而是记录在下一个区块头的Prev Hash字段中，通过Prev Hash能够准确找到上一个区块，这样通过Prev Hash将区块链接起来形成区块链
一个区块通过Prev Hash可以追溯到上一个区块，假如其中某个区块的交易被篡改，这个区块的Merkle Hash也将跟着被篡改，头部区间随着Merkle Hash篡改Block Hash也跟着改变，下一个区块也就无法通过Prev Hash链接上一区块，区块链随之断裂
假如想篡改某次交易，不光需要篡改本次交易，还需要篡改后续所有交易，而区块链本身也是不断增长的过程，想要篡改那就必须让篡改速度超越正常打包速度，打包数量反超才能实现。为了防止弯道超车篡改整个区块链，就要引入接下来的挖矿机制
· 算力与挖矿
前面我们介绍了，比特币没有特定的服务器，区块链的Hash运算打包过程是在P2P网络中由矿机完成，比特币挖矿原理是一种工作量证明机制，工作量越大也就是我们俗称的算力越大理论上获得的总奖励越多；而在单次奖励计算中，每个区块由谁打包完成就由谁获得本次挖矿奖励
中本聪当初设计好挖矿奖励机制，每10分钟产生一个区块，最初打包每个区块奖励50比特币矿工奖励，每产生21万个区块后，奖励减半，计算得出就是每过4年挖矿奖励都会减半，现如今的挖矿奖励已降到每区块6.25比特币。而比特币最小单位是小数点后8位，以此类推当第33次减半的时候，区块的奖励将降到最小单位以下，无法继续分割，也就是2140年全网将停止产生新币，当此时比特币总量为20999999.97690000个，约等于2100万
既然谁打包出区块奖励就归谁，又需要符合工作量证明机制，算力越大获得奖励的几率越大，是怎么做到的呢？
这就又回到上文讲到的每个区块标识Block Hash了，Block Hash是由区块头部做Hash运算得到的，那么就在头部加入一个随机参数Nonce，这样通过改变Nonce的值来计算出不同的Block Hash值
假如给Block Hash添加一条有效的条件，每台矿机通过不断尝试不同的Nonce值，直到计算出符合条件的Block Hash，比特币中有效Block Hash条件就是Block Hash的前n位为0
Hash(data, Nonce=1)=652dcd7b72…Hash(data, Nonce=2)=bcdc61d0c4…Hash(data, Nonce=3)=cf17d3f3803…Hash(data, Nonce=4)=0f22981824c……Hash(data, Nonce=34)=004d2b923e……Hash(data, Nonce=6442)=0002b92dacb……Hash(data, Nonce=57844)=00002e4af0b…
概率上前1位是0约计算16次，前2位是0约计算16^2=256，之后依次是16^3=4096、16^4=65536、16^n，有点数学尝试的都明白几何倍增长的数据会庞大到什么地步
要求的0越多计算难度越大，几何倍的计算次数对于目前的计算机也是非常耗时的工作。比特币网络中的计算难度是动态变化的，根据目前全网的总算力动态调整难度值，来保证打包一个区块的时间大约10分钟
就这样，每台矿机没日没夜的工作，不断变换Nonce值尝试计算下一个区块的Block Hash，Nonce是随机的，但算力越大的矿机同一时间内尝试次数越多，尝试到正确Nonce的概率越大，挖矿收入约等于你的矿机算力占全网算力的百分比
个人电脑的算力在全网算力中相当于大海里的一滴水，挖矿概率无限趋近于0，理论上个人电脑根本没有可能挖到矿，但最近我发现有人分享个人挖矿教程，我没有去研究其原理，仅个人猜测，那些个人挖矿软件将众多个人电脑的算力整合起来组成一个大矿机，从而提高命中概率，获得的收入再根据算力分配给个人电脑
想要篡改某条交易，不光需要计算这条区块的Block Hash还需要计算后续所有的Block Hash，理论上只有算力达到全网算力51%以上，才有可能达到篡改的效果，而这根本无法实现。比特币通过工作量的方式，保证了区块链的安全不被篡改
这就是大家了解又不太了解的比特币的原理，不过话说回来，如今的数字货币为了维护自身可靠的机制消耗许多无实际意义的工作量，而无意义的工作量又造成了电能、GPU的无端损耗
如今世界的货币系统是建立在国家信誉之上的，你相信人民币、美元有价值，本质上是相信中国、美国的国家力量，而世界上货币是不断增加的，尤其是2020年应对疫情美国放下巨量洪水，货币通胀贬值是不变的趋势，而比特币由于程序设定最多只有2100万个，是不断通货紧缩的，理论上价值应该会不断上升，但是在这里还是要奉劝各位一句：
不要炒币
不要炒币
不要炒币
比特币与黄金有着相似性，全世界总量永远不变，其价值也将会不断上升，币圈信仰者也因此称比特币是数字黄金，这逻辑看似没有问题，其实存在很大漏洞，黄金是宇宙的产物起码100年内不可能人工合成，比特币本质则是一串代码，不能完全杜绝人为干预的可能性，这干预可能是加密算法的破解，可能是管理者规则共识的改变，这些不确定风险就像悬在币圈上空的一颗定时炸弹
当然我并不是说比特币未来一定会破灭，只是指出存在的风险，警示毫无经验的人企图通过投资比特币获利时一定要谨慎，毕竟最近基金的一点小波动就折磨的大批韭菜悲痛欲绝，而风险方面基金<股票<比特币，就不要着急冲进去给别人送钱了
我是小西瓜皮一个有梦想的游戏玩家
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