这篇文章是扎卡里·克罗克特所撰写的有关比特币挖掘、区块链和最流行的加密货币“铸造”过程的图解指南。

今年年初，比特币表现抢手。

在首次突破2万美元大关不到2个月后，比特币价格上涨了一倍多，本周达到48297美元的高点。

每次比特币被宣布是死亡的时候，在看涨的投资者、有利的立法和科技巨头们的支持下，它似乎又出现了反弹，获得了新生。

现在，几乎每个人都听说过比特币。但许多人仍然不太明白这种货币是如何创造出来的。

首先，它不像现金那样印出来。它不是像金条那样的物理物体。它也不像借记卡那样存储在一块塑料上。它只是存在于一个巨大的数字空间中的某个地方，直到它被一个所谓的比特币矿工挖掘出来流通。

在这个图解指南中，我们将涵盖以下内容:

比特币是如何创建的(一个称为挖掘的过程)随着时间的推移，采矿业的经济状况发生了怎样的变化这个过程对功耗的影响数字的矿工

为了更好地解释这一切，我们想向你介绍一个叫威利·野眼·蒂布斯的人。

这个“狂野的眼睛”引发了1849年加州的淘金热。170年后的今天，他从坟墓里回来，开始他的下一个勘探冒险。

Zachary Crockett / The Hustle

野眼听说，挖掘一种名为比特币的新型数字资源可以创造财富。

在他看来，比特币与黄金有一些相似之处:

比特币的供应量是有限的：根据比特币创造者的规定，比特币的总量永远只能达到2100万枚。它们必须被挖掘出来：让新的比特币进入流通的唯一途径是通过数字挖掘者的努力。

野眼挖掘得更深入一些，发现比特币确实是紧随其后的2008年金融危机而产生的，这里有一个神秘的先驱(或一群先驱)，他（或他们）化名中本聪。

中本聪的使命是创建一个不依赖中间人的去中心化货币体系。被吹捧的好处包括:

它是民主的：不像纸币，一个单一的中央机构，比如银行来管理所有交易的记录，比特币是由成千上万的用户铸造、流通和审计的。它更难操纵：政府机构无法通过增加交易量或调整利率等方式进行干预。它是全球性的：田纳西州的人可以立即与全球各地东京的人以低成本交易比特币。

这个概念的主干是一个被称为区块链的分布式网络，其中存储了所有比特币交易的记录。

现在，对于像野眼这样的老派矿工来说，这有点复杂。

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为了帮助他，让我们后退一步，用他能理解的东西来简要解释区块链：一辆火车。

想象区块链是一列非常长的火车- blocktrain区块链列车，如果你愿意的话。

这列火车包含了所有比特币交易的公共记录。每次通过像Coinbase这样的加密货币平台进行交易时，交易的细节都是编码并向一个名为“比特币矿工”(bitcoin miners)的庞大用户网络广播，以及其他交易。

由此，接下来的过程展开了:

矿工们竞相把一堆交易打包成“区块”，以便把下一节车厢加到火车上。矿工解决了一个计算问题(称为“工作量证明”)，该问题为块分配一个识别代码(哈希)。“获胜”区块被分配给网络中的所有其他矿工，并经过他们的验证，然后添加到区块链中。

在任何给定的时间，只有一节车厢可以加到列车上，每节车厢平均需要10分钟来验证和附加。

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这些比特币矿工有两个主要功能:

它们是比特币的印钞机:向区块链添加新的区块是让新的比特币进入流通的唯一途径。他们是比特币的审计员:通过挖掘的过程，他们验证了区块链上所有交易的合法性。

通过先解方程并将下一个区块添加到链中，矿工将获得一定数量的比特币作为奖励。

当比特币挖掘第一次开始时，奖励是50比特币(BTC)。但根据硬币创造者的规定，每次21万个新区块被添加到链上，或者大约每四年一次，奖励就会减半。

截至2021年2月，矿工每挖一个新区块就能获得6.25个比特币，根据当前的市场价值约29.4万美元。他们还可以从该区块的交易中获得交易费用，目前约为20美元/笔。

今天,估计有超过100万比特币矿工在运营，他们都在竞争将下一个区块添加到链中。

这些矿工的报酬加在一起-1美元/月。

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从理论上讲，这些数字使挖掘成为像野眼这样的人非常有吸引力的追求。

但事实证明，这笔钱并不是那么容易得到的。

比特币挖矿军备竞赛

如上所述，一个比特币矿工必须解决一个计算问题，以便成功地添加一个新的块到区块链，并获得他的奖励。

我们不会在这里讨论那个问题的实质。

但简单来说，一个矿工基本上需要使用电脑来运行数万亿十六进制数字组合，直到它吐出一个可接受的64个字符的代码。这种编码保证了区块链的安全性。

这个问题的难度根据网络的总挖矿能力比例进行调整：随着越来越多的比特币矿工加入网络竞争，这个问题变得越来越难解决，从而需要更多的计算能力。

这导致了比特币挖矿军备竞赛。

十年前，用一个简单的电脑处理器就可以挖出比特币。但随着采矿开始普及，人们使用了更强大的硬件，如gpu(图形处理单元)、fpga(现场可编程门阵列)和专用ASIC采矿机。

网络上矿工的数量——以及数字生成的随机性——使赢得区块奖励变成了一种彩票。

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比特币矿工必须定期权衡硬件成本(更重要的是，运行它所需的电力成本)与微弱的获胜几率。

在大多数情况下，单独经营在财务上不再可行。

假设野眼买了一台旧的ASIC机器，比如Antminer s9 (在eBay上~ 400美元) -然后在他的地下室里组装起来。根据在美国的比特币挖掘计算器估算，他可能要花225年的时间才能产生一个区块。

而当他坐在那里等待这一切发生的时候，他每天要花3.5美元(每年1300美元)在一台机器的电力上。

因此，今天的比特币挖矿场景主要由两个派系主导:

矿池：单个矿工组合他们的计算能力，然后根据每个人贡献的计算能力按比例分配任何奖励大量的采矿“农场”有数千台机器全天候运行

目前，全球约66%的比特币挖矿活动发生在中国，在那里，廉价的硬件使大型业务在经济上更具可行性。

在中国的比特币“挖矿之都”大连，仅一家工厂每月就能挖出750枚比特币，按当前市场汇率计算，价值为3560万美元。为了做到这一点，它使用了3k+ ASIC矿机维修机器，每月花费100万美元以上的电力。

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平均所有类型的操作，一个比特币成本在500到850美元。电力占总开销的绝大部分。

对许多矿商来说，关键是在电力成本特别便宜的地方降价，比如冰岛,北部纽约，小城镇华盛顿州,德州农村.

当然，电力消耗不只是一个经济考虑因素，尽管它是比特币挖掘实践中最大的争议之一。

电源的问题

总的来说,比特币的矿工使用每年121.4太瓦小时(tWh)的电力来维持他们的运营。

让我们再来看看这个数字，这足以为阿根廷4500万人口提供一整年的能源。

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当然，传统金融机构也好不到哪里去。考虑到分行、服务器、ATM机和文书工作，全球银行每年总共消耗至少100 tWh的电力。

然而，最终，矿工使用的电力将是一个有争议的问题。

预测的2100万比特币中，大约1860万(88.5%)已经被开采。按照目前的速度，预计最终的比特币将在2140年被开采出来。

可以说，大部分的黄金是从溪流中攫取的。所以那些狂热的人最好还是在公开市场上购买比特币。