乔布斯定义“苹果”，中本聪定义“挖矿”

在前面的章节中，我们介绍了区块链的基础知识。 接下来，我们来看看比特币的产业链。 今天，我们来谈谈上游——挖矿。

为什么叫“挖矿”？

很简单，就像乔布斯重新定义了“苹果”，中本聪重新定义了“挖矿”。

为什么会出现挖矿业？

首先，挖矿是比特币的源头，承担着比特币生产者的角色。 也就是说：没有比特币，就没有后续的炒币、存币、应用研发。

其次，挖矿是比特币支付转账的本质。 我们之前说过比特币产量固定，比特币区块链是一个节点之间竞争记账的过程。 这个竞争过程就是挖矿的过程； 记账的竞争是通过电脑进行的，而电脑背后是人在操作，所以这些人就是“矿工”。 相当于这些矿工将转账信息打包成区块发送给下一个节点，以保证交易的顺利进行。

最后，矿业为比特币的发展提供了强大的安全支撑。 因为题目的难度就像从小学数学升级到奥数，难度不断飙升。 任何试图发起 51% 攻击的人都必须仔细考虑成本。

那么，挖矿和比特币产出有什么关系呢？

我们通过几个关键词来理解：

算力：是比特币矿机产出比特币的能力，是矿机每秒产生哈希碰撞的能力

HASH：是一种将任意长度的输入转换成固定长度的输出，就像表格设置成只保留小数点后2位一样，不管你输入多大的值，总会得到一个小数点后仅保留 2 位数字的值。

Hash碰撞：由于Hash定长输出的特性，必然会出现多个不同输入产生相同输出的情况。 如果两个输入值产生相同的结果，则称这两个字符串发生了碰撞（Collision）。 以上面的例子为例，如果我输入4.2333333333和4.233，表格中保留两位小数的属性会让结果变成4.23，这时候就会发生碰撞。 当然，由于区块链系统允许输入值要么是数字，要么是字母，且字符较多，在理论范围内，无限多个输入字符串对应一个输出字符串的碰撞是不可避免的，但概率不大高的。

Hash碰撞的过程其实就是我们各个节点之间解决问题的过程。 谁先产生上述碰撞比特币产量固定，谁就获胜。 这个过程就是真正的挖矿过程，比特币就是挖矿的奖励； 碰撞越多，节点越强大； 谁更强大，谁就会得到奖励。

2100万枚比特币的总量是怎么来的？

中本聪在设计比特币时，规定每个区块发行50个比特币，每21万个区块后，每个区块的比特币产量减半。 通过系统运行发现，比特币平均每10分钟产生一个区块，21万个区块约需四年时间。 截至 2017 年，比特币产量两次减半，目前每个区块发行 12.5 个比特币。 因此，通过计算，99.95%的比特币将在2045年左右发行。到2140年，比特币无法再细分。 至此，比特币已经全部发行完毕，比特币发行总量约为2100万枚（注：实际为20999999.9769）。 每一个新的奖励减少一半的时间点称为比特币产量减半。 所以总量2100万也是按照产量减半的过程和时间计算的。

结论：

挖矿是维持整个比特币的财产。 就像央行和其他银行利用资源建立各种系统（电子系统、网点系统）来维持法币的流通一样。 目前矿业因资源浪费等原因不容乐观，后续情况仍需关注。