比特幣

比特幣基本特性 – 眾人共同維護的帳本

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比特幣基本特性

中本聰設計的這套「會計系統」,去除了中間人和發行人(例如銀行和政府), 並把所有帳本公開透明地放上網路,免除了第三方貪污和出現偽幣的可能。他利用一種叫做「區塊鏈」(blockchain)的分類帳(ledger)技術,讓許多交易同時進行,利用同一套協定,讓多台電腦可以同時管理區塊鏈分類帳。

他並採用了一種獎勵制度「工作量證明」(Proof-of-Work,POW),讓有興趣的人都可參與維護擁有龐大資料的電腦帳本,並藉此獲得比特幣當作獎勵,這個過程就稱之為「挖礦」(mining)。而參與維護比特幣分類帳的電腦玩家,稱之為礦工 ( miner )。

比特幣挖礦獎勵

比特幣礦工的主要工作是維護網路上的區塊鏈分類帳、驗證每一筆交易、更新資料、維持系統安全性,讓資料不被竄改。帳本的交易紀錄是以一串加密的簽章表現,因此礦工要負責驗證這些交易紀錄的簽章和金額是否正確無誤。為了讓帳本難以偽造,礦工會額外替帳本加上「工作量證明」,過程會耗用龐大的算力和電力。礦工爭取的是平均每十分鐘發放一次的比特幣挖礦獎(2016到2020年的報酬是每十分鐘12.5個比特幣)。越強大的電腦就有越高的機率獲得挖礦獎勵。

比特幣挖礦難度與耗電量 

關於「難度」,系統設定的目標是平均十分鐘挖出一個區塊,所以不管同時有幾百台或幾萬台電腦在挖,或是設備進步到什麼程度,系統都要維持這個產出時間,因此解開問題的難度時常被調整,光在2017年9月到11月間難度就被調整了五次。因為現在投入的礦工和電腦劇增,這個設定也導致了一個隱憂,那就是挖礦耗電量,根據 powercompare.co.uk的報導,2017年的比特幣挖礦耗電量佔全球用電的 0.13 %,超越愛爾蘭和奈及利,如果全部礦工組成一個國家,挖礦耗電量將排名全球61名。若照現況等速增長,比特幣採礦將在2020年2月耗完全球電力,是比特幣網路的隱憂之一。

隨著比特幣的價格水漲船高,全球玩家競相擴充電腦設備,希望以強大的運算能力成為每個區塊的第一個記帳者來獲取酬,因此產生了許多專業的挖礦公司。專業挖礦公司的出現,讓個人玩家只能採礦池(mining pool)的概念參加,就是聯合多台家用電腦,各自貢獻部分運算能力來和挖礦公司競爭,獲得獎勵後再根據比例均分。一般人只要上網下載並執行挖礦程式,就可以躋身礦工之列,退出也只需關閉挖礦程式。

從個人家用電腦就可以加入的CPU採礦時代、到需要採購高端顯示卡的GPU採礦時代、再到FPGA採礦。現在幾乎所有礦場都是使用跟IC設計大廠訂做的ASIC設備(Application-Specific IC,專做單一任務的電腦晶片),挖礦專用的礦機不能用來執行別的工作,只能專心開採比特幣或其他加密貨幣,個人玩家很難與其競爭。

根據2017年7月的一項研究指出,買一套當下最強大又最省電的Ant S9礦機需要2,400美金,耗電功率是1,200瓦,以現在電費相對便宜的美國來說(每千瓦電費0.12美金,西班牙和澳洲0.15,澳洲和香港 .018),淨利是一年3097.7美金。但你若選用了效能只有十二分之一的Ant S5型號挖礦機(價格760美金),挖礦一年的電費就會讓你虧損888美金。另外若24小時不停的挖,礦機的壽命也大約兩年而已。

而且挖礦要先投資設備和擁有便宜的電力,更需要專業的技術和管理,挖礦的年報酬率若有30%,已經是很不錯的表現了,但2017年比特幣的漲幅就超過1300% ,所以聰明的讀者,應該發現了直接買幣比挖礦划算又省力很多了吧。

就像在美國西部金礦潮的時候,比礦工還賺的人,不是自己下去挖礦,而在想到在旁邊賣鏟子、賣牛仔褲、或賣水的人,都可能會比擠到泥濘的礦池裡面,揮汗如雨的礦工賺得還多。

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