比特币的挖矿机制在加入挖矿的计算机的算力不断增加的情况下,这个挖矿机制是如何保持稳定的?
比特币挖矿的芯片已经经过几轮演变,其计算能力越来越强:从 CPU 演变到 GPU(显卡),再到现场可编程门阵列(FPGA),再到现在的专用集成电路技术(ASIC),即只能进行比特币挖矿所需的哈希计算的
比特币挖矿芯片经历了几轮进化,计算能力越来越强:从CPU到GPU(显卡),再到现场可编程门阵列(FPGA),再到现在的专用集成电路技术(ASIC),也就是只能进行比特币挖矿所需哈希计算的专用芯片。 并且随着升级迭代和矿机数量的不断增加,接入比特币区块链网络和参与挖矿比赛的计算能力越来越强。 相应的,比特币系统也有相应的机制设计:随着计算能力的增加,目标值很难调整,这样挖出来一块的时间总是在10分钟左右。 这就形成了一种动态平衡,保持了区块链网络经济激励的有效性和稳定性。 这个确定难度的公式非常简单明了。2016块每挖一次,也就是两个星期左右,开采难度就会调整。公式为:下一难度=上一难度× 2016 × 10分钟/生成2016块所需时间。如果计算能力突然大幅上升,生成上一组2016块所需时间变短,难度就会上升。 在某些特殊情况下,如果生成最后一组2016块所需的时间变长,难度也会降低,但这种情况很少见。 所以比特币矿工的挖矿节点是它运行分布式账本和去中心化网络。 同样重要的,也是比特币的发行机制和整个社区的激励机制。 比特币挖矿是比特币唯一的发行机制。自从中本聪挖出第一块获得50个比特币后,比特币这种加密的数字货币就以这样一种去中心化的方式不断发行。 比特币区块链网络是一个由许多节点组成的去中心化网络,这些计算机节点加入这个网络来维护分布式账本,是因为中本聪在设计系统时巧妙地加入了经济激励:许多比特币矿工(即挖矿节点)在争夺记账权,矿工每增加一个新块可以获得相应的记账奖励。 比特币的经济体系以“竞争-记账-奖励”的循环为核心(见图1),其中“竞争”非常重要,即挖掘节点的计算竞争。 在比特币系统这样的去中心化网络中,节点的参与动机是获取经济回报的利己行为,而记账权和相应的回报需要通过竞争获得。 在区块链的相关讨论中,有一种扩大“采矿”一词含义的倾向。这里我们认为,只有生成块的计算行为,即操作分布式账本和去中心化网络的行为,才是真正的挖掘。 简单来说,只有生产区块在开采。 即使放宽了要求,不再要求只使用计算机节点生产区块进行开采,我们还是要强调,还是要争夺相应的权利和奖励。 没有竞争的回报,就很难真实有效。 比特币的“竞争-记账-奖励”循环通过讨论比特币区块链的五个技术细节,我们再次看到,比特币系统在发行和交易层面实现了完全的去中心化:一笔交易的确认,写入分布式账本并被记录,是去中心化网络中的不可信节点为了自身利益而相互竞争确认的。 在竞争挖矿的过程中,比特币的发行是“由空”发行货币,它的货币发行也是由这个去中心化网络的计算竞争完成的,是去中心化的。