火币研究院高级研究员马天元：如何让外行了解PoW挖矿 | 火心成长学院

最近有一个很有趣的故事。 举国上下同心抗疫。 突如其来的疫情，给很多企业带来了很大的影响。 比如西贝老板公开表示，现金流可能只能维持不到三个月。 这也是各行各业生活状况的真实写照。

但是最近区块链行业却闹出了一个笑话。 有证券分析机构在分析区块链行业时指出，受疫情影响，矿机厂商也会减产延期交货，相应的“比特币等产品供应量也会减少，可视为为“停新股”。文章一出，引来不少笑话。

在传统行业之外主动关注区块链行业，是一件值得鼓励的事情。 但是矿业真的很难让外人理解。 即使是证券行业的资深机构，也偶尔会犯这样的错误。 为了让大家充分了解什么是“挖矿”，今天就来和大家分享一下。

所谓“挖矿”其实有一个专业术语，叫做Proof of Work，英文Proof of Work，Work就是工作，Proof就是证明，意思是工作量证明。 要想了解挖矿是怎么回事，首先要了解Proof of Work，Work是做什么的，Proof需要什么样的证明。

今天先来解决第一个问题——挖矿是个什么工作？

我们这节课的目的就是让大家从外到内了解什么是挖矿。 表面上，每个人都略有了解。 这要感谢第一个把PoW比作“挖矿”的朋友。 挖矿这个比喻太形象了。 怎么说呢，比特币矿工和现实生活中的矿工有很大的不同。 现实生活中的矿工从土壤中挖出金、银、铁、煤等。 然后是比特币矿工，他从比特币网络中挖掘比特币。 所以这两种挖矿有着本质的区别。

现实生活中的这个矿山是垄断的。 在古代，大多数矿山都属于国家。 那么A国的矿山属于A国； B国的矿山是B国的，而且A国和B国在挖矿方面其实不存在竞争。 这个矿已经是你的了，慢慢挖，快挖，都是你的。 矿主也没有那么急于“提高效率”，挖得快，挖得慢。 反正这山矿的主人已经承包了，有多少是他的。

但比特币不同。 比特币挖矿对所有人开放。 也就是说，现在任何人单枪匹马（一台电脑）理论上都可以参与挖矿比特币减产倒计时，同时还要和全世界的矿工竞争。

在这个现实生活中的矿井中，当一个僧侣敲钟一天时。 拿一天的工资当一天矿工。 但在区块链世界里，矿工的报酬就是他的工资。 如果一个矿工挖出来的东西不如他付出的成本，不管是时间成本还是固定成本，那就别挖了。

因此，区块链行业的所有矿工都在思考一个问题。 如何提高挖矿效率？ 或者说，怎么比别人挖的多？ 毕竟，你挖的越多，奖励就越大。 想要提高效率，没有中介机构做调整，自然要有公平的竞争方案。

什么是公平竞争？ 让我给你举个例子。 比如两个人的体质比较好。 那么一个公平的竞争规则就是我们让他们都跑100米比特币减产倒计时，或者都跑800米，或者都跑马拉松。 他们的规则一定是一样的，大家从同一起跑线出发，不允许服用兴奋剂，遵守同样的规则。

所以你不能把一个跑百米的人和一个跑马拉松的人进行比较，然后下结论。 这肯定是错误的，这是不正当竞争。 然后在区块链挖矿。 什么是统一起跑线？ 或者说，什么是大家都认可的规则？ 什么是公平竞争环境？

答案 - 哈希冲突。 所谓的“哈希碰撞”碰撞到底是什么？ 是区块链行业的专有名词。 这实际上是一种计算方式。 整个挖矿过程其实就是计算一个哈希问题的答案。

但是哈希问题是很难计算的。 它不像其他问题那样有解决问题的公式。 它能做的就是把数字一个一个地带回来，像苦力一样碰碰运气，得到答案。 比如带入1，如果错了就试2，如果2错了就再试3……总要试正确的数。 谁先“摸”对了谁，谁就会得到新挖出的 BTC 作为奖励。

因此，挖矿比赛不是谁的计算方法“更聪明”，而是谁“干苦力”更快。 因此，比特币挖矿从CPU、GPU、FPGA发展到最终成为专用矿机。 专用矿机的芯片都是定制的，专门为这种简单的“带入”计算而设计，算力可能是30TH/s、60TH/s，远超移动PC的算力，但正是因为它只会进行这种简单的计算，所以它不能再用作电脑或手机的芯片。

通过这种反复“做苦力”的计算，区块链系统消耗了大量的电力来维护系统的安全。 避免被其他恶意节点攻击，除非该恶意节点做更多的散列/“苦力”。

哈希碰撞是绝对公平的，任何矿工投机取巧几乎是不可能的，从同一起跑线开始，全球竞争的“挖矿秩序”自然形成。

这就是区块链挖矿需要做的“工作/工作”。 下一期，我们继续聊聊“Proof”到底是个什么样的证明。 用户可下载火心APP（），搜索进入“火心成长学院”或添加群密码8008进群，关注下期分享活动。