区块链每天三分钟：从打麻将学习“挖矿”原理

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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