1. 大話比特幣

曾經(jīng)有一個(gè)比特幣擺在我面前，但我沒(méi)有珍惜，等到了今年我才后悔莫及，塵世間最痛苦的事情莫過(guò)于此。如果上天可以給我再來(lái)一次的機(jī)會(huì)，我會(huì)大聲說(shuō)：買進(jìn)！如果非要加一個(gè)持有期限的話，我希望是，一萬(wàn)年。

圖片來(lái)源：比特幣資訊網(wǎng)

比特幣從2013年的80美元左右，到2021年初接近50000美元，升值了600多倍。如果回看2009年比特幣剛誕生的時(shí)候，價(jià)值不到1美分，其價(jià)格的暴漲更是令人瞠目結(jié)舌。

比特幣在現(xiàn)實(shí)中的第一次交易發(fā)生于2010年5月18日，一個(gè)位美國(guó)佛羅里達(dá)州，昵稱為L(zhǎng)aszlo的用戶在Talk上發(fā)帖，想用10000比特幣買兩份披薩。在Jercos的參與下，最終于5月21日，Laszlo用10000個(gè)比特幣換來(lái)兩份披薩。估計(jì)老兄現(xiàn)在已經(jīng)哭暈在廁所。

我們今天聊一聊比特幣是如何工作的，它和嵌入式又扯得上什么關(guān)系。

2. 比特幣的前世今生

比特幣，也是一種貨幣。我們知道世上本沒(méi)有貨幣，最早人們通過(guò)物物交換，來(lái)得到一些其他人的物品。之后，貝殼，黃金，白銀等稀缺又好保存的物品都做過(guò)一般等價(jià)物。近代則是國(guó)家統(tǒng)一發(fā)行紙幣，靠國(guó)家的信用作為背書(shū)。這就帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，碰上信用不太好的國(guó)家，比如津巴布韋，他把發(fā)行貨幣當(dāng)作了生財(cái)之道，搞得通貨膨脹上天，殘酷地掠奪了民眾的財(cái)富。作為一個(gè)普通大眾，難道只能任人宰割嗎？

時(shí)勢(shì)造英雄，2008年，一個(gè)叫中本聰（英語(yǔ)：Satoshi Nakamoto），的日裔美國(guó)人，發(fā)表了一篇名為《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）的論文，描述了一種被他稱為“比特幣”的電子貨幣及其算法。在這篇論文中，他通過(guò)巧妙地應(yīng)用一些已經(jīng)廣為人知的加密算法，創(chuàng)造了一種新型的數(shù)字貨幣，比特幣。2009年，他發(fā)布了首個(gè)比特幣軟件，并正式啟動(dòng)了比特幣金融系統(tǒng)。

比特幣發(fā)行的數(shù)量每隔4年減半，現(xiàn)在90%的比特幣已經(jīng)被挖出來(lái)了，并且將在2140年達(dá)到2100萬(wàn)個(gè)的總量上限。

3. 比特幣算法

在現(xiàn)實(shí)世界中，有一些事情正向做起來(lái)很容易，逆向做起來(lái)卻很難。比如說(shuō)把一把白沙子和一把黑沙子摻和起來(lái)很容易，但再想把它們分開(kāi)，雖然理論上沒(méi)問(wèn)題，實(shí)際卻很難。在數(shù)學(xué)世界里也有一些正向算起來(lái)很容易，而反向算起來(lái)特別難的運(yùn)算。比特幣用到的兩個(gè)主要算法就是建立在這種計(jì)算不可逆的基礎(chǔ)之上的。

SHA256

是一種數(shù)字簽名算法。它可以把任意長(zhǎng)度的消息，通過(guò)運(yùn)算生成256 bits(也就是32字節(jié))長(zhǎng)度的信息摘要。可以理解為消息的指紋特征。但是反過(guò)來(lái)，我們沒(méi)有辦法通過(guò)信息摘要，推導(dǎo)出原始的消息。所以在發(fā)布一段消息時(shí)，連同它的信息摘要一同發(fā)布，接收信息的人可以通過(guò)自己再次生成信息摘要，并與發(fā)布的摘要對(duì)比，來(lái)確認(rèn)消息是否被改動(dòng)過(guò)。

RSA

是一種非對(duì)稱加密算法，它建立在大數(shù)分解難題之上。如何理解這種算法呢？打個(gè)比方，有一個(gè)保險(xiǎn)柜，他有兩把鑰匙，一把公開(kāi)的鑰匙，誰(shuí)都可以用這把公鑰往保險(xiǎn)柜里存東西，但不能取出來(lái)。另一把私鑰掌握在保險(xiǎn)柜的主人手里，只有他才能打開(kāi)保險(xiǎn)柜并取出里面的東西。

好了，有了這兩個(gè)算法，我們看看比特幣系統(tǒng)是如何運(yùn)作的吧。

交易

我們看一下，甲如何把自己名下的比特幣支付給乙。特別簡(jiǎn)單，甲用自己的私鑰解密自己擁有的比特幣，然后用乙的公鑰把這個(gè)比特幣加密并發(fā)送給乙，此時(shí)乙就成了這枚比特幣的新主人了。此時(shí)又會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新問(wèn)題，如果甲同時(shí)把比特幣支付給多個(gè)人怎么辦呢？乙方是沒(méi)有辦法知道的。防止賴賬，傳統(tǒng)上需要一個(gè)大家都信任的機(jī)構(gòu)，比如支付寶就是解決這種信任問(wèn)題的。但別忘了比特幣的初心，就是去中心化，怎么可以又依賴一個(gè)中心機(jī)構(gòu)呢。這里比較關(guān)鍵的地方來(lái)了，比特幣另辟蹊徑，采用了分布式記賬解決了這一難題。

分布式記賬，區(qū)塊鏈

分布式記賬很好理解，比如班上A同學(xué)給了B同學(xué)10塊錢，然后A在班上大聲把這件事對(duì)所有同學(xué)說(shuō)一下，每個(gè)同學(xué)在自己的賬本上都做一下記錄，這就不好抵賴了是吧。比特幣系統(tǒng)的每一筆交易也要對(duì)系統(tǒng)里的所有節(jié)點(diǎn)廣播，每10分鐘內(nèi)所有的交易記錄生成一個(gè)區(qū)塊(Block)。那如何激勵(lì)大家做記錄呢？因?yàn)檫@至少要消耗計(jì)算機(jī)資源和電力。它就通過(guò)對(duì)第一個(gè)完成記錄的節(jié)點(diǎn)發(fā)放比特幣作為獎(jiǎng)勵(lì)。

系統(tǒng)要求記錄者尋找一個(gè)隨機(jī)數(shù)，連同交易信息，時(shí)間戳等，通過(guò)哈希運(yùn)算SHA256生成一個(gè)以0為起始的目標(biāo)哈希值，0的個(gè)數(shù)越多，尋找這個(gè)隨機(jī)數(shù)的難度就越大。這個(gè)沒(méi)有什么技巧，只能通過(guò)一個(gè)一個(gè)數(shù)的試。找到這個(gè)數(shù)的過(guò)程俗稱挖礦。最終找到這個(gè)數(shù)后，完成這一區(qū)塊的記錄并把它添加到上一區(qū)塊的末尾，形成一個(gè)區(qū)塊鏈(Block Chain)。

(父區(qū)塊哈希值，交易信息，時(shí)間戳，難度信息，隨機(jī)數(shù)？) -> 目標(biāo)哈希值00XXXX…

到這里你是否已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，區(qū)塊鏈里的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，都包含有上一節(jié)點(diǎn)的信息，層層嵌套。所以雖然這個(gè)鏈?zhǔn)枪_(kāi)的，你也沒(méi)有辦法篡改它的信息。尤其是這個(gè)鏈條還在不斷延伸，需要的計(jì)算量也越來(lái)越大。計(jì)算能力，或者說(shuō)哈希計(jì)算能力，是比特幣世界里的核心能力。

4. 比特幣和嵌入式

比特幣剛剛誕生的時(shí)候，一臺(tái)PC就可以挖到礦了，但隨著加入挖礦大軍的人越來(lái)越多，挖礦設(shè)備先后經(jīng)歷了GPU，FPGA后，現(xiàn)在一般都是以ASIC專用芯片作為核心的礦機(jī)了。整個(gè)挖礦產(chǎn)業(yè)的整體算力也越來(lái)越高。礦機(jī)的算力是以1秒能完成的HASH碰撞次數(shù)為單位的。

1000H=1KH，1000KH=1GH，1000GH=1TH，1000TH=1PH，1000PH=1EH。

比特大陸的螞蟻礦機(jī)S19 Pro的算力有110TH/s，而目前一臺(tái)頂配的家用電腦，算力大概是 2GH/s左右。所以我們?cè)诩矣糜?jì)算機(jī)上運(yùn)行個(gè)開(kāi)源軟件來(lái)挖礦，理論上是可以挖到的，但希望太渺茫了。

比特幣催生了一批半導(dǎo)體芯片行業(yè)新貴，如成立于2013年的比特大陸，僅僅4年之后營(yíng)業(yè)利潤(rùn)就達(dá)到了30億美元至40億美元。而傳統(tǒng)芯片制造巨頭英偉達(dá)（Nvidia）同一時(shí)期的營(yíng)業(yè)利潤(rùn)為30億美元，英偉達(dá)走到這一步花了整整24年。

礦機(jī)一般都采用FPGA+ASIC的架構(gòu)，除了算力超高，耗電也是相當(dāng)驚人。個(gè)人挖礦的時(shí)代一去不復(fù)返了。如今都是專業(yè)的挖礦公司，在偏僻寒冷，電力便宜的地方，設(shè)置成千上萬(wàn)臺(tái)礦機(jī)集中運(yùn)行。當(dāng)然個(gè)人也可以購(gòu)買礦機(jī)加入礦池，或者直接購(gòu)買云礦機(jī)參與挖礦與抽成。下面是一些主要的礦機(jī)供應(yīng)商：

比特大陸，螞蟻礦機(jī)

嘉楠科技，阿瓦隆礦機(jī)

億邦國(guó)際，翼比特礦機(jī)

比特微，神馬礦機(jī)

芯動(dòng)科技，芯動(dòng)礦機(jī)

5. 一些大咖對(duì)比特幣的看法

巴菲特：遠(yuǎn)離比特幣。它基本上只是一種幻影，是轉(zhuǎn)移資產(chǎn)的一種途徑。

索羅斯曾經(jīng)說(shuō)過(guò)比特幣不值一分錢。2018年畫(huà)風(fēng)突變，索羅斯在華爾街-耶魯大學(xué)校友會(huì)上直言，大家應(yīng)該多買比特幣。

比爾蓋茨：比特幣是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高成就。

特斯拉2021年2月8日官宣購(gòu)買15億美元比特幣，并宣布將接受比特幣付款。

全球支付巨頭萬(wàn)事達(dá)卡于2月10日宣布，計(jì)劃今年晚些時(shí)候在其網(wǎng)絡(luò)上支持某些數(shù)字貨幣。

2月11日周四，美國(guó)歷史最悠久的銀行紐約梅隆銀行（BNY Mellon）宣布，今年晚些時(shí)候起，將為機(jī)構(gòu)客戶持有，轉(zhuǎn)讓和發(fā)行比特幣及其他加密貨幣。

你買過(guò)比特幣嗎？對(duì)比特幣是什么看法？

參考資料：

Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System by Satoshi Nakamoto

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的聊聊身边的嵌入式，乘风破浪的比特币的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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