区块链每天三分钟:从打麻将学习“挖矿”原理

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志愿报考 登峰造极 爱锐奇迹   2019-12-29 12:57   1418   0
崔哥最近五一节回老家了一趟,看望九十多岁的老外婆。老人家依然精神矍铄、耳聪目明,她口授的长寿之道是:一、终身勤劳,到现在还每天四点起床,忙家务农活到晚上七点睡觉;二、保持乐观心态,想得开,放得下,烦恼不过夜。

无论是开发还是投资,大家都要注意身体,少了健康这个1,最大的成就也都是0。这是一点题外话。

言归正传,在之前的三分钟系列里面,我们介绍了1. 区块链的来源;2. 区块链的特点;3. 什么是“去中心化”。今天,我们接着讲区块链上的财富是怎么来的。就像上面提到的乒乓球比赛一样,虽然小白球你来我往,类似于进行交易,但是交易本身只是一笔笔财富转移的记录,并不会创造财富。那么,“真金白银” 的比特币到底是从哪里来的呢?这就涉及到了 “挖矿”。也就是说,每个比特币,都是通过挖矿这种活动所产生的。


在一个区块链网络中,存在着成千上万的网络节点。为了保证节点之间的同步,新区块的添加速度不能太快。试想一下,你刚刚同步了一个区块,但这时别的节点又有新区块生成,你不得不放弃手上的工作,再次去同步,最后变得筋疲力尽。

所以,中本聪又想出了一个绝妙的点子:故意让添加新区块变得很困难。他的设计是,平均每 10 分钟,全网才能生成一个新区块,一小时也就六个。这种产出速度不是通过命令达成的,而是故意设置了海量的计算。也就是说,只有通过极其大量的计算,求解一个数学题,才能把新区块添加到区块链。由于计算量太大,所以快不起来。这个过程就叫做挖矿,因为解题的难度,就好像在全世界的沙子里面,找到一粒符合条件的沙子。求解的机器就叫做 “矿机”,操作矿机的人就叫做 “矿工”。这个计算过程,就是著名的工作量证明(Proof of Work)算法。按照中本聪的最初设定,矿机每“挖”出一个区块,就可以奖励50个比特币。每达到21个区块,奖励就减半,现在已经减少到了12.5个比特币。这,就是现在市场中所有比特币的来源。

通过这种巧妙的方式,全世界成千上万“矿机”们都在不眠不休地计算中本聪出的数学题,为获得奖励的比特币而“废寝忘食”。





这样的“矿场”汇集了大量的矿机,用于求解中本聪出的数学题。


我知道很多读者看到这里可能已经有点犯困了,那么可以结合生活中最常见的一个例子来说明。



简单来说,“挖矿” 的过程其实类似于打麻将, 四方最后有一方凑出了胡牌的牌型,就当作生成了接出了一道数学题,达到了满意的结果,胡牌的人就成了 “矿工”,得到相应的奖赏 (若干个比特币)。胡完一牌,就是一个区块生成,所以当前交易记录在内。然后大家接着下一局,继续凑胡牌牌型。

如果一句没有人胡牌,也就是大家花了时间,但是没有生成区块,就重新开局。如果投入的时间 / 资源小于获得的奖赏,这个矿工就亏了。但是, 如果有人摸了两把就胡牌了,相当于很快就解题成功, 这个矿工就大赚了。

东西方的智慧,在一点上碰撞出了神奇的火花。

另外一个可以拿麻将来举例的应用是:现在除了比特币以外,还有瑞波币、小蚁币、以太坊等等各种加密货币。为了便于理解,可以把它们想象为,在麻将规则基础上衍生出来的各种地方打法,譬如血战到底的四川麻将、讲求技巧的上海麻将等等,虽然各有特点,但是百变不离其宗。

崔哥最近在Gitchat上开了一门课,叫做“从零开始帮助您用 Python 打造自己的区块链”, 如果你想要更快地掌握区块链的核心算法,欢迎联系爱锐奇迹公众号,也可以进入崔哥的读者聊天室,实时给崔哥发消息。




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