比特币、挖矿是什么?用白话文一次讲解

资讯 2024-06-30 阅读:113 评论:0
比特币与挖矿是什么?过去身边有许多亲朋好友原本都和巴菲特一样,认为比特币是个毫无产值的东西,不过他们的想法在Catherine Wood (ARK 创办人) 与Elon Musk (特斯拉创办人) 相继出来喊声之后出现...
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比特币与挖矿是什么?过去身边有许多亲朋好友原本都和巴菲特一样,认为比特币是个毫无产值的东西,不过他们的想法在Catherine Wood (ARK 创办人) 与Elon Musk (特斯拉创办人) 相继出来喊声之后出现变化了。周遭开始有许多人向我询问比特币是什么?挖矿又是什么?

鉴于某些人的问题也会是另外一群人的问题,所以今天就把当时的回答,简略的整理出来跟大家分享:新手加密货币教学:区块链原理、避免诈骗、可靠交易所统整

目录

比特币是由中本聪所发明的,是一种没有实体的虚拟货币,性质上属于「同质化代币」Fungible Token (FT) 的一种。

  • Fungible Token (FT,同质化代币):代表它可互相取代,且可以分割。(以太坊上,对应的技术协定是ERC-20 )
  • Non-Fungible-Token (NFT,非同质化代币):具有不可互相取代、不可分割的特性,上面的每一个产品都是独一无二的,因此目前有许多艺术品都以NFT 的形式拍卖,例如NBA 球星卡包、Twitter 创办人的第一篇贴文…等等(以太坊上,对应的技术协定是ERC-721 和ERC-1155)

既然比特币属于Fungible Token (FT),就代表它是「可互相取代」且「可分割的」。

  • 可互相取代:换句话说就是,你拥有的比特币与我拥有的并没有不同之处,就像民国85 年生产的10 元,价值和民国100 年生产的10 元一样,不同的两枚币彼此可以互相取代。
  • 可分割性:就像100 元能换成10 个10 元一样,比特币最小可以分割成0.00000001 个比特币。

既然比特币是一种虚拟货币,那自然在交易后就会产生交易纪录。

全世界所有的比特币交易纪录都会被「打包成资料块」 (区块),然后记录在「比特币帐本」上。

每个区块大约可以记录2,000 笔交易,然后以「链结」将其相连,因此被称为「区块链」。

这个记录着全世界比特币交易纪录的「比特币帐本」,会储存在区块链中每个人的电脑上,而非只保存在单一的伺服器上,就是所谓的去中心化记帐系统。

一般我们使用行动支付时,会由银行来帮我们记帐,而纪录都只存在银行的伺服器中,这就是中心化记帐系统

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three gold-colored bitcoins on black surface
Photo by  Dmitry Demidko  on  Unsplash

如果你是一位矿工的话,必须要获得打包交易纪录(区块) 的权利,才能获得比特币作为奖励。

只要你成功将一个区块打包上链,那么就可以获得矿工奖励金(比特币)。


区块链上的每一笔交易都需要电脑的运算力来验证,并记录到公开帐本上。

因为每天都会有新的交易产生,所以需要有人来帮忙更新这些交易纪录到区块链上,而这些帮忙记帐的人就称为「矿工」,他们用自己的电脑提供算力(这些电脑被称为矿机),帮忙计算新交易纪录。

由于每个人都能成为矿工,因此为了决定由谁记帐,比特币采用了工作量证明(Proof-of-Work,PoW)机制。

所谓的工作量证明就是一个「猜数字竞赛」,透过电脑算力去猜出符合条件的数字,成功猜对的矿工就能获得记帐的权利,也能得到相对应的比特币做为报酬。

然而实际上要猜中一个符合「猜数字」竞赛的「数字」是极其困难的,就算使用一般的电脑来猜,可能猜上几十亿次都不见得猜的到;

不过「运算能力」越强的话,能猜的次数也越多,猜中的机率也会越高,所以全世界就出现了许多集合大量「运算能力」的「矿场」。

当有人猜对数字的时候,区块链上的每个节点就会对答案进行验证(验证时很简单,只需套入一个公式即可验证成功),确认无误后你就能获得比特币作为回报。


全世界只要有一个人猜出了符合的「数字」时,区块链就会产生出一个新的「区块」,此时新一轮的「猜数字」竞赛就重新开始了。

持续重复以上的运作,就可以不断的为整条区块链接上新的区块。

比特币、挖矿是什么?用白话文一次讲解(图2)
矿场示意图(资料来源)

前面说过,我们可以把整个挖矿过程,想成是一个不断重复的世界性「猜数字」竞赛,

所有被猜出的数字都必须要符合「条件」,而这个「条件」的组成中是会包含「上一笔区块的内容」的;

同时最新猜出来的「数字」与「最新产出的区块内容」,也会成为下一次「猜数字」竞赛的「条件」,就这样不断的重复下去。

说的再白话一点就是:每个猜出来的「数字」都会与「上一个区块」有关联,而下一个猜出来的「数字」又会与「刚产出的区块」有关连。

如此重复下去,就能达到整条链上的区块彼此间都有「关联」。


首先你要知道在比特币(也可以说区块链系统)中有个最长链原则,也就是全世界的人都会往最长那条链的方向去接下一个区块。

那么假设有一位骇客想窜改链上某个区块中的某笔交易纪录的话,该怎么做呢?

首先他在窜改交易纪录后,一样必须先进行数字解谜,直到他猜出正确的数字后,这个「被窜改的区块」才能获得上链的资格。(这个步骤本身是极其困难,就算耗尽整个比特币区块链的算力也要10 分钟才能产生一个新区块)

即使该名骇客的运气很好,成功猜出数字,也还是没办法成功窜改。

这是因为前面提到的「最长链原则」,也就是说如果这个「被窜改的区块」所在的链不是最长的链,是无法取得全世界信任的,

所以骇客必须继续往下猜,持续建立新的区块,直到「被窜改的区块」所在的那条链比全世界所猜出来的链还要长(也就是成为最长链)时,这个「被窜改的区块」才会被众人所承认。

如果要完成上面的操作,代表你必须掌握该区块链至少51% 的算力,以比特币目前的规模来说是不太可能做到的,因此现在骇客都是以小区块链或者是小型交易所为攻击对象。


市场上似乎有不少的声音将比特币视为虚拟黄金,认为比特币具有避险作用,但这是真的吗?

我认为「比特币可以避险」这个说法并不正确。

这是因为近年来比特币与纳斯达克100 指数(NDX) 的相关系数逐渐升高;与标普500 指数(SPX) 的相关系数虽然稍微低一点,但大多数时间仍属于中度相关,

而大多数人的投资标的又都是以股市为主,因此认为在股市下跌时可以购买比特币避险,是不正确的想法(既然相关系数越来越高,代表当股市下跌时,比特币也会下跌),

所以我认为应该把比特币同样视为一种风险性资产比较恰当。

比特币、挖矿是什么?用白话文一次讲解(图3)

就过去的资料显示,比特币似乎与美元有一定的负相关性,如下图所示:

比特币、挖矿是什么?用白话文一次讲解(图4)
比特币与美元指数走势

由上表中可以看出,随着美元下跌,就会让资金流入比特币中,带动它的价格上涨(就像资金流入股市一样),也反应出市场上有许多人开始将比特币视为一种投资资产。


结论是:10 年内不会。

就目前的资讯显示,理论上量子电脑确实会对比特币的安全性产生威胁,甚至对整个网路安全都会产生威胁;但其实量子电脑现在也有许多物理上的限制需要突破。

因此就连量子电脑的专家也认为,至少还要10 年以上的时间,也就是大概2030 年时,量子电脑的发展才有可能对现行的加密系统产生威胁。

在量子电脑进步的同时,维护比特币和以太币安全性的那群顶级工程师们也不会闲着,他们早就已经注意到这项潜在威胁,未来也有计画针对此事对系统做升级,

所以目前将量子电脑的威胁视为天边遥远的一朵乌云就好,不用过度烦恼。


这篇文花了很长的篇幅,讲解「比特币」和「挖矿」背后的机制观念是怎么一回事。

不过严格来说,上述这些观念其实说是「区块链基础知识」更为恰当,不单单只适用比特币,其他如以太币、币安币、狗狗币……大方向上都可以从这些角度来切入理解。


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