比特币是怎麼來的，很簡單：要麼是你自己挖礦挖來的，要麼是别人轉給你的，當然，别人轉給你的，最早的源頭也是來源于挖礦所得。所以，這一期我們先說挖礦，這是比特币的一個初始分配。

在挖礦這一部分呢，我們主要涉及到兩個知識點：哈希、工作量證明。

一、挖礦是怎麼回事？

最早的50個比特币，是中本聰通過挖礦得到的。我們現在也經常說：比特币是挖礦産生的。挖礦其實是一個形象的比喻，它的意思可以理解為解答一道超級難、超級複雜的數學題。

因為這個解題的過程有點像開采礦産資源那麼難，同時呢，又要消耗很大的電力，于是，這個解題過程就被人叫作了“挖礦”，那麼參與解題的人呢，被稱作“礦工”。

比特币的第一個區塊是中本聰創建的，根據比特币系統的設定，他創建了第一個區塊，可以得到50個比特币作為獎勵，可以說，中本聰是比特币的第一個礦工。

依據比特币系統的設定，比特币恒定2100萬，每四年減半。2009年的時候，中本聰挖礦得到的獎勵是50個比特币，到現在将近10年過去了，比特币經曆了兩次減半，從50，到25，再到12.5，所以，現在挖礦，也就是創建區塊的獎勵是12.5個比特币。

可能有人會問，比特币每四年減半，那礦工賺的比特币獎勵不就越來越少了嗎？是什麼讓他們有動力去一直挖礦呢？其實，礦工獲得的報酬不僅是挖礦所得，還包含手續費。

你和别人之間進行比特币轉賬的時候，要付給礦工一定的手續費。當然，手續費是自願的，你願意給多少就給多少。不給可不可以？可以，但是礦工會選擇手續費高的交易優先處理，你不給手續費，你的交易可能就被排在後面了。

現在，通過交易平台也好，錢包軟件也好，進行比特币交易，手續費的比例都是交易平台和錢包根據你的賬戶情況，自動生成的一個比較合理的手續費，這一步無需你自己進行什麼額外的操作，所以大家可能感受不到付給礦工這筆手續費的存在。

礦工想要得到豐厚的挖礦獎勵和交易費，容不容易？并不容易，而且他們的勞動是有成本的，不要小瞧了他們的成本，成本是非常大的，其中最大的成本就是電費。

二、哈希運算與哈希值

我們剛剛講過，挖礦其實就是解決一道超級難、超級複雜的數學題，這個解題方法是通過“哈希運算”，題目的解呢，就是“哈希值”。

哈希運算是怎麼回事呢？簡單來講，“哈希運算”就要把交易信息（包含時間戳在内的一切信息）打包起來，把這些信息統統“代碼化”，來進行複雜的計算，得出哈希值。

“哈希”雖然是一個密碼學概念，但是我們可以把它理解成數學函數題。隻不過，它和數學函數題稍稍不一樣：數學函數題的x和y是雙向的，已知x可以求出y，已知y可以求出x；但是，哈希函數是單向的，已知x可以求y，已知y不可求出x。

為什麼要采用“哈希函數”呢？這和比特币系統的安全性有關。比特币系統是一個巨大的、不斷更新的賬本，這個“賬本”是全網公開的，這裡就涉及到個人信息洩漏問題。

哈希函數的“單向性”可以保證賬戶主體的信息隐私安全：你知道我的交易信息，你卻不知道我是誰，查不到我的信息。哈希函數的“單向性”讓比特币具有很好的匿名性，這就是為什麼暗網上喜歡用比特币進行交易。

利用“哈希函數”來保障隐私是很好的辦法，但是，計算哈希值的過程其實是非常非常難的。而且，對于比特币而言，随着比特币每四年産量減半，還會越來越難。

難到什麼地步呢？這個哈希值，它是沒有固定算法的，隻能依靠計算機随機進行哈希碰撞，碰對了就算答對了。

所以呢，挖礦，對計算機的計算能力，也就是算力，要求非常高，挖礦拼的，其實就是算力。有人會問：我想挖礦，但是我又不會算什麼哈希，我該怎麼挖？還有人可能疑惑：計算哈希，明明就是腦力工作啊？為什麼說最大的成本是電費呢？

最早的“挖礦”的确需要計算，需要腦力勞動，但是現在，早就不用計算機（也就是我們的家用電腦）進行挖礦了，而是采用專業礦機來挖礦。專業礦機的産生和發展，彌補了家用電腦算力太低的缺陷，也為我們省去了腦力勞動，讓挖礦這件事情變得很容易。

對于專業礦機，我們隻需要很簡單的安裝就可以挖礦，至于計算哈希的過程，專業礦機芯片就幫你完成了。現在主流芯片是ASIC，市面上螞蟻礦機、阿瓦隆礦機都采用的是ASIC芯片。

所以，對于挖礦來講，你要付出的成本就是礦機費用和電費。甚至你也不需要買礦機，因為現在有很多礦場，就是專門維護礦機的地方，你可以租礦場的礦機算力來挖礦。

目前主流的礦機有13.5T左右的計算量級，意味着它每秒可以進行13.5萬億次計算，也就是每秒可以做13.5萬億次哈希碰撞。這個數量很驚人是吧，它消耗的電量也可想而知有多高了，這些電費構成了礦工挖礦的主要成本。

剛剛查了一下，現在的行情，買一台礦機挖礦一年很難回本。因為電費太高了，所以現在很多礦場都建立在電費很便宜的地方，我國礦場主要分布在四川、内蒙古。

在比特币系統的規定裡，每10分鐘增加一個區塊，區塊裡面的内容是過去10分鐘系統内發生的一些交易，所以，礦工挖礦的時間大概是10分鐘。

早期，在沒有礦機的時代，礦工們需要時刻監聽網絡，一旦網絡上廣播了交易，他們就需要在10分鐘之内，利用自己的電腦，做大量的哈希運算。直到有人第一個計算出正确的哈希值，他就有了記錄交易的權利，也就是創建區塊的權利，獲得比特币獎勵，以及交易的手續費獎勵，宣告挖礦成功。

現在，有了專業礦機，礦機可以替代礦工，達到“時刻監聽網絡、做大量哈希計算”的效果。

三、工作量證明機制（PoW)

我們上面講到的這一整套計算哈希的工作，就被稱之為“工作量證明”，英文縮寫PoW。

在工作量證明機制（PoW）下，全網達成一個共識，也就是一個大家都贊同的規則，這個規則（共識）就是：

通過解答“哈希函數”的方式來證明自己完成了一定的工作量，誰能夠快準狠完成工作，解答正确哈希值，誰就會獲得記錄交易（記賬）的權力，進而獲得比特币獎勵。

所以我們說，“工作量證明機制”(PoW)是多勞多得，少勞少得的，你付出的工作量越多，你能得到比特币獎勵的概率就越大。從這個角度看，“工作量證明機制”（PoW) 可以看作是比特币系統的激勵機制。

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