重温比特币创富神话：显卡为何能挖矿？原理是什么？

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首先，本文中提到的采矿，当然不是指拿铁锹挖几百米的地下。挖矿的概念最早诞生于 2008 年 10 月，由中本聪在互联网上签名的一篇论文中提出。在本文的第六小节中有这样一段描述，大致翻译为“通过消耗CPU计算时间和算力，以类似于金矿工消耗资源的方式，稳定地获得一定数量的硬币”。这是提出的第一个计算机挖掘概念。

知道什么是挖矿之后，一个更重要的问题出现了，那就是矿主为什么会沉迷于挖矿？挖矿和显卡有什么关系？

先回答第一个问题。看看最近的比特币价格，答案就很明显了，不是钱的问题。

今年1月8日，比特币价格再创新高，达到40636.24美元，约合人民币26万。具体来说，一个比特币大约可以买47个全新的3080，或者32个二手的3080。按照目前每挖出一个区块6.25个比特币的奖励，只要你成功挖了一次，那么相当于奖励162.5万元。

另一种流行的电子货币以太坊的价格现已突破10000元。按照现在的显卡市场，一块3080每天的纯收入大概是77.7元。 ，110天可以还，只要能买130元3080，每天不干活躺着也能赚1万。

至于为什么比特币的价格在短短几个月内就疯了一样，只要问世界各国央行就知道因为疫情。大量资产不想涌入实体行业，只好炒商品等，而比特币等代币更容易炒。

但这不是重点，重点是，挖矿和显卡有什么关系？原因是在挖矿过程中。以比特币为例，矿工收集广播的交易信息，然后将其打包成区块。只要成功链接计费区块，就可以获得比特币奖励。

但是每个人都在打包，谁有权力链接？为了解决这个问题，中本聪设置了一个问题。只有计算正确的人才能获得链接块的能力。

问题是这样的：首先，对上一个计费块中的所有信息执行 SHA-256 计算。 SHA-256，全称Secure Hash Algorithm-256，就是将任意长度的字符转换成256位的哈希值。如果之前的计费区块中的信息是“小A向小B借了500元”，那么这句话经过SHA-256计算后的hash值就是一串数字，一个长度为64的十六进制字符串。把这个十六进制字符转换成二进制后，正好是256位，然后将新票据块的基本信息加上得到的hash值，加上里面所有的交易记录，最后加上一个随机数，这样就得到了新的string 再做一次 SHA-256 计算，你会得到一个包含所有先前信息的新哈希。

当然，并不是你计算了哈希值来获得链接计费块的权力。为了控制答对题的难度，中本聪规定只有当哈希值的前 N ​​位为 0 时，才能正确答题。由于整个字符串中唯一的变量是最终的随机数，因此计算正确答案的唯一方法是通过暴力和穷举不断尝试各种随机数来“弥补”正确答案。

看到这里有同学可能会问，CPU也能算出问题，为什么非得跟显卡打交道呢？问这个问题的同学一定觉得CPU的价格太便宜了。

我们先来看看CPU是如何设计的。

作为电脑的大脑，首先需要一个大的存储单元，以便快速访问；为了控制不同的硬件和不同类型数据的输入和计算，还需要更强大的存储单元。一个控制单元，一个能够进行各种复杂类型计算的计算单元。

GPU 不同。在设计 GPU 的时候，它被设计用来计算像素，这是一件简单但计算量大的事情。因此，在设计时，要为运算单元留出更多空间，以方便同时进行大量计算。

早期，矿主确实使用CPU进行挖矿，但他们逐渐发现挖矿是一个需要大量计算但并不复杂的过程。因此，在并行计算方面表现更好的 GPU 自然而然地淘汰了 CPU。

挖矿行业经过这么多年的发展，自然会有专门的厂商针对挖矿算法开发相应的大功率矿机。 Nano ASCI 矿机，算力达到惊人的 110 TH/s，即每秒可以进行 110 万亿次哈希运算。以前的神卡GTX 1080只有60MH/s。两者之间的差距是如此明显。为什么显卡矿机还有这么大的市场？

原因不外乎以下几点：

首先比特币免费挖矿啥意思，矿机对冲单一算法的能力较差。如果矿工被称为商人，那么挖矿自然是有利可图的。作为另类投资产品，比特币的价格走势比过山车还要刺激。年初刚涨到新高，月底跌破30000点。这个市场不仅是敢于将所有财富都放在专业矿机上的赌徒，而且是一个种马。很多人还是选择使用显卡矿机来规避一定的风险。如果比特币下跌，我将开采以太坊，如果以太坊下跌，我将开采莱特币。反正我什么都可以挖，哪个市场好我就去挖。就算全线暴跌，我的显卡还是可以卖给那些等着装回一波热血的。

第二个原因是新币为矿机开发了对抗算法。在ASCI矿机算力击败显卡之后，后续的电子货币开发者们已经意识到，随着专业矿机的兴起，那些小矿主想要从算力竞争中获利会越来越难，这无疑提高了挖矿的门槛，对于想要推广电子货币的开发者来说显然不是什么好消息。

为了遏制这种情况，一些新兴的电子货币开发了依赖内存的算法，比如以太坊的Ethash和莱特币的Scrypt比特币免费挖矿啥意思，因为这类算法在计算过程中有大量的内存读取。这种矿机的算力不仅取决于运算速度，还取决于内存读取的速度。

而且内存制造成本和读取速度对于显卡矿机或专业ASCI矿机来说并没有什么不同。因此，推出此类矿机的矿机厂商并不多。有兴趣，毕竟矿工不会傻到花大价钱去买风险较高、算力提升不大的矿机。

也正是因为这些原因，显卡的需求量一再上涨。前段时间刚面世的30系游戏本，一万多元。平时买这么贵的笔记本电脑的人不多，但也不是几秒钟就上架了。 30系显卡完全不是台式机可比的。

其实，在我看来，如果把比特币看成是区块链经济的先驱，已经证明了区块链技术的魅力，但也暴露了早期的电子货币。各种问题，包括高昂的手续费、巨大的能源消耗、被51%算力攻击等等，这些问题在现有的比特币中都没有得到纠正。从某种意义上说，比特币的技术使命已经结束。

可悲的是，只要短期内挖矿不亏本，国内显卡短缺的局面就会持续下去。

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