挖矿这么久,你知道什么是算力吗?

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2019-7-5 17:31:16
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几乎每一个接触比特币的朋友,都会有这样一个疑问:挖比特币用的算力是什么?又到底都用来干什么了?即使是专业的“矿工”,也很难回答这个问题。
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首先听到“算力”两个字,不难联想到数学相关,听到“数学”两个字是不是有同学开始头疼了,莫慌,小牛先给大家讲个关于算力的小故事。

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故事发生在币汇村,伊泽和翠翠本来是一对神仙眷侣,可是翠翠的父母并不同意这门婚事,由于女儿一直的请求。最后想了一个折中的办法。翠翠的父母告诉翠翠,他们打算在币汇村举办一场"速度大赛",邀请三界众神来参加,而最终的胜利者,就是你要嫁的人,我们也将拿出520个比特币的作为嫁妆。


于是在币汇村时间2213年1月14日这一天,三界众神听闻这次比赛都纷纷来了。参赛的众神一听是速度大赛,都使出了自己拿手绝招,孙悟空带上了筋斗云,哪吒带上了风火轮,就连曹操本人都来了。这下伊泽心想怕是悬了。可伊泽他知道,只有赢得这场比赛,他和翠翠才有未来。于是伊泽认真听着比赛规则:
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每一位参赛者对应房间里面有99个密码箱,每个密码箱的开箱密码是4个数字,密码其中的3个数字以及位置已经给出,每一位参赛者只需要找出另外一个密码数字(这个数字在0-9之间),方能打开这个密码箱,得到箱子里面的一把钥匙。最先拿到99把钥匙走出房门的人获得最终的胜利。


伊泽看着这一双单身了20年的手,自信的笑了笑,掏了掏裤兜,拿出了23世纪最先进的迷你矿机,是时候展现真正的技术了!


当然,故事最后的结局翠翠和伊泽幸福的生活在了一起!

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上面故事里每一个密码箱确定的3个数字密码就是区块头里面固定的部分,最后需要填的那个数字,就是矿工需要反复计算的数字。


而参赛者就是矿工,计算这些密码箱密码缺少的那个数字的手速就是算力了!


算力一词是用于描述计算哈希值的能力,它最早来源于比特币的挖矿。算力大小和矿工挖出矿的量成正比。要知道在同样的时间里,算力越大,就越有可能挖出新区块。


而“挖新区块”本质就是一个数学计算的过程,矿工需要计算这个新区块区块头的哈希值。因为在区块头中,交易记录的部分是确定的,但有一个数据需要矿工自己填入,还因为是随机,毫无捷径可言,所以只能反复尝试这个数字,直到得出的区块头哈希值能够小于规则给出的数字,才能获得胜利,得到奖励。


因此取得胜利的关键就是计算速度,也就是算力:每秒计算多少次哈希值的能力。
//算力单位解读//

那在有关比特币算力的资讯中,常常看到“EH/S”、“PH/S”、“TH/S”等单位,究竟是什么意思呢?大家可以开始记笔记啦!



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“H/S”,即代表矿机一秒钟可以做多少次哈希(Hash)运算。
1GH/S=每秒1000,000,000次哈希运算;
1TH/S=每秒1000,000,000,000次哈希运算;
1PH/S=每秒1000,000,000,000,000次哈希运算;
1TH/S=每秒1000,000,000,000,000,000次哈希运算;


比特币全网的算力会随着矿工数量的波动产生变化,这也就导致每时每秒比特币算力的变化。截止2019年6月4日,数据显示,比特币全网算力为51.14EH/S,也就是说当前算力为51.14乘以10的18次方。



//算力维护比特币网络的安全//

比特币上的交易都是通过随机散列加上时间戳,这样让交易有先后顺序,然后交易融入到基于随机散列的工作量证明所形成的链条中,这样形成的交易就无法更改。




在这个过程中就需要用到算力,算力是为了保证区块的信息不可更改。工作量证明基于随机散列,形成链条。这个链条有个特点,你想开头的话,就需要求解,求解就需要算力。而且这个求解的难度是呈现指数级增长的。只要你先求出这个解,你就获得比特币奖励。


但如果你想修改已经出现的区块,那就必须选择链条最长的那个,然后从头开始求解。这样你修改的链条才会被认为是正确的,但这个最长的链条上有着全网下最大的工作量,全部求解的话需要耗费巨大的算力。


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而这样做是得不偿失的,因为你耗费这么多算力去修改得到的结果,不如你拿这些算力去求解的收益高。这样就保证了不会有人去更改之前区块的信息,区块的信息自然就实现不可更改了。这个“不可更改”是可以更改的,只是没有人傻到会这么做而已。


也就是说,挖比特币的算力实质上是一直在求解,这样就能保证最长的链条拥有全网最大的工作量,从而不会被更改。这样也就实现了比特币系统是坚固的,是不会被人攻击的。
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//算力与价格的关系//


资深的比特币投资者经常会说“看看比特币算力的走势图你就知道了,比特币算力走势一直呈上涨状态,所以其价格只会涨,不会跌。放心大胆的买入并持有。”那这是什么原因呢?

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在POW 的工作机制下,比特币全网算力的变化意味着整个比特币区块链网络上矿工人数、市场流通量的变化。比如算力增加意味着新的矿工加入或原有矿工挖矿规模的扩大。网络中人数会影响比特币的流通,再影响比特币的价格,再加上全网算力的提高,一方面降低了确认时间,一方面增加了安全度,这提升了系统的内在价值。简单地说,算力上涨意味着参与挖矿的矿主变多了,或者说矿主们手上的矿机数变多了。因此,比特币算力的增长会导致价格的上涨。
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最后来给大家回答一下刚开始的问题,比特币的算力都用来干什么呢?往大的说是维护比特币网络的安全,往小的说就是在算数。今年的比特币算力已达到了51.14EH/s,挖矿难度也达到了历史新高,比特币挖矿难度上调,意味着矿机原算力不变的情况下,单台矿机的日产量降低。造成了“比特币矿机‘一机难购’,算力挖矿入门‘一票难求’”的现象。因此,已经有预言断定矿机大战即将开响了,币圈的小伙伴做好准备了吗!


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