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好,我们接下来往下说 。
到此为止,我们去中心化账本的理想只实现了一半,并没完全实现,为什么呢?因为还有两个重大的问题没有解决:
为了解决上面这两个难题,“区块链”技术横空出世——真正让中本聪一战成名的技术 。
再次强调:比特币不是区块链,它只是区块链技术的一个具体应用 。
接下来,让我一步步为你揭开区块链技术的面纱 。
为什么要叫“区块链”?
因为中本聪把这个账本设计成了由一个个“信息包”首尾相连而成的长链,每一个“信息包”被称为一个“区块”,这些区块每一个都有唯一的编号(在比特币系统中,编号被称为高度(height)),这些编号就是自然数 1、2、3、4……一直往下排,不允许跳跃,也不允许中断和重复 。
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,采访人员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 。
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