區塊鏈與加密貨幣筆記：比特幣的算法機制與什麼是挖礦？

2022/04/01閱讀時間約 3 分鐘

本章區塊鏈大綱

｜什麼是挖礦 Mining？

比特幣挖礦是一種去中心化驗證交易的機制，『挖』代表需要付出算力與時間，而『礦』代表成功挖到所得到的有價值獎勵，需要考量的是成功機率與付出的成本(礦機、電力)。
區塊鏈是一種去中心化的技術，所以沒有中心化的伺服器來處理交易，所以給予提供算力處理交易的人(礦工)有獎勵，才有動力來提供交易驗證服務。
比特幣會透過哈希函數將資料加密成一串數值，礦工必須一直在上一篇有提到過的Nonce(隨機數)，一直丟到哈希函數去嘗試不同的數字，直到加密過後的哈希值前4個數值得到0000，而且要是第一個礦工才會得到獎勵，所以會導致需要越強大的算力+電力去消耗資源。

礦工挖礦的原理是利用區塊鏈定的規則來解出哈希值前幾個數字

｜什麼又是礦池呢(Mining Pool)？

一個人算力不夠，又沒錢組礦機怎麼辦？集結眾人之力來挖礦，當其中有人挖到，大家一起平均分潤。

單兵作戰打不贏！只好集結眾生之力來挖～阿斯

｜哈希算法(Hash)

把任何資料放入哈希函數，就可以產生一串哈希值。
1.輸入『任何資料』，輸出『固定長度』的哈希值。
2.可以濃縮巨大的資料，而且哈希值很難回推為原本輸入的資料。
3.不同的資料哈希值不同，產生的速度快又簡單。

｜哈希值有什麼用呢？

資料摘要
機密保護
從哈希值是否有改變就知道資料是否有被變動過。（區塊鏈的不可篡改性與抗審核保密機制）
可以定義要驗證前幾個0的哈希值，就可以決定挖礦難度了。

｜算力(Computing Power)

算力：決定挖礦的效率，用來衡量計算一個新的區塊(Block)的哈希值的速度。
早期用CPU挖礦就可以了，後來進階為GPU(顯卡)，算力比CPU強更多(1萬倍!!!)。
後來更進化成FPGA(現場可程式化邏輯閘陣列，客製化算法)->ASIC(特殊應用積體電路，專門挖礦用)。每個人算力都變更強，那挖礦的難度不就更高啦～

｜比特幣的經濟模型(Bitcoin Token Economy)

比特幣每4年減半的特性，所以會越挖越少，越來越稀有。

｜比特幣的特性：

1.數量有限只有2100萬顆，且有半衰期，每4年減半產量，一開始從50顆比特幣開始，預計2040年比特幣會挖完喔！
當比特幣挖完之後，礦工只剩交易手續費可以賺，那還會有人要當礦工嗎？去中心化網絡會不會消失呢？或是回到最初的設計，其實一般的筆電CPU就可以充當節點網絡賺取交易手續費呢？未來的事情，沒有人可以知道啊～
2.特殊的供給設計，持續供給可變量的貨幣數量，以保持穩定的幣價與供需的需求。
當初比特幣式是設計來當作一種電子貨幣，如果變成高價值儲存的電子貨幣(高投機、高投報的產品)，使用交易量變少，是否跟當初的去中心化設計的貨幣理念相違背呢？

｜白皮書 White paper

現實世界：政府用來說明政策的權威性報告。
區塊鏈世界：成為解釋區塊鏈項目的說明書。

白皮書一般會包含目錄、項目說明(要解決的問題或是產品說明)、發展路線圖、團隊成員的組成、項目使用的技術或是經濟模型、代幣經濟等等。

小提醒：
白皮書上的Roadmap當作參考依據就好，如果都有按時程做到，代表團隊有相當的執行程度與能力，如果沒有就要小心一點了。
團隊成員如果是實名制，在twitter上找得到人，甚至是名人、技術大佬，那會比匿名團隊更值得讓人『信任一點』。

以上為貝瑞大叔整理了自己學習區塊鏈的基礎知識，希望透過這些介紹，讓大家能更懂區塊鏈的世界，少走一些彎路，對區塊鏈更了解。

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