混沌初开：CPU挖矿的传说 泡泡网显卡频道6月26日 几年前说起矿机，我脑海里出现的是类似挖掘机一样的大型机械。而近几年比特币的风靡让矿机有了另一层含义——专门用来运算比特币等加密货币的专用设备。
闲话矿机发展史！那些年错过的比特币
就和乔布斯重新定义了“苹果”一样，对于比特币玩家来说，中本聪重新定义了“挖矿”、“矿机”和“矿工”。
比特币诞生之初，本来是靠CPU来挖矿的，作为最普及和运算能力还不错的互联网设备，刚开始知道比特币的极客和程序员们大都是抱着玩玩的心态，那时称比特币是一场实验很贴切，或者说比特币只是极客圈子里面流传的新奇积分而已。
之所以这么说是因为，最开始比特币挖起来难度非常低，最初的挖矿程序只支持CPU就足够了，普通电脑也能快速获得大量的比特币，而比特币几乎不值钱。
然后有一天一个GEEK很饿，于是废了很大力气说服披萨店老板，用10000btc买了一个披萨兑换券，这也许是比特币第一次用于购物。
这段时间，很多第一批接触btc的资深geek因为挖矿电脑太热，风扇转太快太吵，挖了几天就停了。这应该是他们现在最追悔莫及的事吧！
洪荒时代，比特币“矿机”的最原始形态就是用CPU来挖，算力很小，产量惊人！
初露锋芒：显卡矿机登场
然而比特币并没有就此停下它发展的脚本，当越来越多的人知道和了解比特币以后，参与挖矿的人越来越多，遵循比特币挖矿的机制，难度较之最初提升了不少，同样的电脑在单位时间里面的产出越来越少了。
终于，显卡登上了矿机的舞台。众所周知，显卡处理的图形数据需要大量的并行运算能力，CPU虽然逻辑运算能力强劲，但功能复杂的结构注定了它在处理大量简单并行数据的时候难以和CPU同日而语。
其实显卡挖矿本来就是顺理成章的事，这是由比特币挖矿原理和GPU特性决定的。比特币的挖矿和节点软件是基于P2P网络、数字签名、密码学证据来发起和验证交易的。节点向网络广播交易，这些广播出来的交易在经过矿工的验证后，矿工用自己的工作证明结果来表达确认，确认后的交易会被打包到数据块中，数据块会串起来形成连续的数据块链。
每一个比特币的节点都会收集所有尚未确认的交易，并将其归集到一个数据块中，这个数据块会和前面一个数据块集成在一起。矿工节点会附加一个随机调整数，并计算前一个数据块的SHA-256哈希运算值。挖矿节点不断重复进行尝试，直到它找到的随机调整数使得产生的哈希值低于某个特定的目标。
哈希(Hash)算法,即散列函数。它是一种单向密码体制,即它是一个从明文到密文的不可逆的映射,只有加密过程,没有解密过程。同时,哈希函数可以将任意长度的输入经过变化以后得到固定长度的输出。哈希函数的这种单向特征和输出数据长度固定的特征使得它可以生成消息或者数据。
总而言之，挖掘比特币的过程就是不停的暴力解密，直到猜出正确的数值。
普通的显卡动辄拥有上千个流处理器，而消费级CPU的物理核心目前还是停滞在四核阶段。GPU短小精悍而数量众多的流处理器构造，让它在通用计算领域相对于CPU具有明显优势。所以当第一块GPU开始挖矿的时候，CPU挖矿的时代宣告终结，加密货币迎来了显卡矿机的新时代！
全民参与：万卡空巷
显卡挖矿时代绝对是比特币挖矿历史上最热闹的时代。在这段时间里，不仅挖矿参与人数达到了巅峰，同是也是比特币暴涨，暴跌，赚足众人眼球的时代。
从2013年1月开始，比特币仿佛突然觉醒了，轻松冲破100人民币大关以后就根本停不下来了！2月-突破200！2月-突破800！4月初居然最高达到了1300多！物极必反，当时比特币并没有太多的应用支持，获利盘回吐，主力转空，一周之内比特币又一路狂泻到最低300多元！完成了一轮过山车式的表演，震惊了华尔街，登上了全球媒体的头条，甚至震惊了美国国会在内的全球各国政府机构。
比特币在美国国会引发激烈争论
和比特币汇率不同的是，比特币全网算力始终保持加速增长。
2010年之前基本是CPU在挖矿，全网算力一直在1GH/s以下，2011开始显卡加入挖矿大军，下半年全网算力一举突破10TH/s，一年增长了10000倍！12年更是轻松超越20TH/s!显卡矿机迎来了全盛时期！
比特币也许是第一种IT屌丝们可以参与的低门槛金融活动，在那个疯狂的年代，挖矿一度成为一种人人皆可参与的职业。
当时AMD高端显卡，无论是实体渠道卖场还是线上京东淘宝都全面售罄，有价无市，只叹产能跟不上！
此时参与挖矿的朋友大多数赚到了不少比特币，但是赚到法币的只是其中一部分，因为比特币行情变化太快，职业矿工卖在高点或者一直持有到后来的只是少数，多数赚到的只是辛苦费而已。
正规军参战：职业矿机入场
每个新兴行业的开始，势必是一片蓝海，各种公司疯狂增长扩张，但这种情况不是常态，少则几月，多则数年，等新势力开始介入的时候，市场就会重新洗牌。 当显卡矿机如火如荼的时候，专业矿机终于研发成功！
郭义夫设计的数字专用集成电路被称为Avalon V1，它的虚拟币生产速度是当时最高端显卡矿机的50倍以上，因此能够提供更具吸引力的性价比。与显卡矿机相比，集成电路的耗电量要更低。当然Avalon V1并不能够玩任何PC游戏。
在比特币产业，成为首家向消费者提供这一新技术的公司绝对是一条大新闻。在该产业，早期的“采矿人”一直在获取当前虚拟利润的绝大多数份额。比特币基金会（Bitcoin Foundation）预计，在价格每天都发生变化的比特币市场，郭义夫的这套矿机每天挖到的比特币在当时可以获得200美元至300美元收入。要知道当时比特币价格仅仅在13美元左右！
Avalon事实上仅仅拉开了专业Asic矿机的序幕。之后的各色矿机虽然原理相同，但五花八门。
烤猫推出的USB矿机，因为单个Asic芯片功耗非常低，面积也很小，在Asic芯片产能不足的情况下，烤猫将利润做到了极致，这种看起来特别讨巧的微型矿机，每个拥有300MH/s的算力，几乎相当于一块中高端显卡，但功耗微不足道。
随后更加专业的刀片模组化矿机诞生了，更高的集成度、更专业的设计、更新的工艺，挖矿这个行业在短短半年时间里，从全民参与步入到了寡头垄断，谁拥有最新工艺的Asic芯片技术，谁就能取得压倒性的竞争优势！
从这时候开始，比特币全网算力进入了第二次飙升期，在比特币专业矿机发明初期，因为产能严重不足，传统的显卡矿机依然可以维持微薄的利润，但随后挖矿难度几乎以指数级增长。从那时候到现在，每周算力都会增加百分之十甚至二十以上！
工艺大竞赛：超算也只能汗颜，目前比特币全网算力已经超过130PH/s，这比全球排名前十的超算加起来的算力都要高很多。之前有新闻说某超算中心的管理员利用职务之便用超算去挖比特币，结果挖到的币远远不够支付电费，赔大了。
当然，显卡矿机也并不是直接被淘汰的，比特币矿机虽然运算HASH256没有敌手，但因为以莱特币为代表的山寨币采用的scrypt因为要占用大量的内存，所以比特币矿机并不能用来挖绝大多数山寨币，在这些显卡矿机退出比特币的舞台以后，大量涌入山寨币市场，2013年下半年，山寨币可谓盛极一时，涌现出数以百计的各色币种，莱特币也涨到了最高300多人民币一枚！直到后来的莱特币矿机出现……
展望未来：量子计算机的威胁
随着矿级芯片的垄断，新兴的矿池也后来居上，一度对比特币网络造成了威胁！
就在今年5月下旬，比特币社区发布了一条警示，称诚挚建议矿工们暂时离开Ghash.io矿池，去其他矿池来保证去中心化的算力分布。该矿池在过去一天内达到了42%的算力比例，成为世界第一大矿池。如果该矿池获取半数以上算力，可能会引起双重支付等风险，从而破坏比特币的价值。（也称51%攻击）
比特币全网算力越高，就代表整个比特币网络越安全，但技术的发展从来就不会停下来。即使现在比特币全网算力远超顶级超级计算机，但依然有一把达克利斯之剑高悬，那就是传说中的量子计算机！
就连中本聪本人也不得不承认，虽然比特币网络采用的HASH256算法在目前是绝对安全和无法破解的，即使计算机延续摩尔定律继续发展，在可预知的未来也是难以攻破的，但量子计算机除外！
但之前我也说到，“传说中的量子计算机！”也就是说现在世界上还没有真正意义上的量子计算机诞生，它的存在也仅仅是停滞在理论层面上。目前所谓的量子计算机仅仅是采用了一些量子概念的产品，而且完全无法用来处理和运算现有的程序。
当然如果量子计算机技术突然有了质的提升并且大规模量产，那比特币网络就极有可能遭到突如其来的51%攻击。不过显然比特币不是唯一惧怕量子计算机的系统，因为如果真有那么一天，现有的金融体系和国防体系都会在它面前沦陷……
尾声：
如果说2013年是淘汰显卡矿机的一年，那2014年就是淘汰落后工艺Asic矿机的一年。曾经叱咤风云的第一代Asic矿机目前已经没有了继续挖矿的价值，因为落后的100nm以上工艺让它功耗和性能远远落后于最新的矿机。
但和专业矿机不同的是，显卡矿机除了挖矿，还是一台计算机，挖矿用的显卡拆下来也不算落伍，可以转手出售。
世界杯开幕，比特币因为其内在属性，受到了博彩业的青睐
一方面是矿机产业的全面洗牌，另一方面，虽然各国政府对比特币为代表的虚拟货币态度相差很大，比特币应用在世界范围内的应用发展却一直没有停滞。
泽西岛（Jersey Island）又名玳瑁洲，英国皇家属地（Crown dependency），是英国三大皇家属地之一。面积45平方英里（116.2平方公里），人口7.6万。是著名的旅游胜地和英国人的逃税天堂；它是拥有1000亿英镑的国际财经中心。
前不久，英国宣布欲将泽西岛打造成一座比特币之岛。英国财务官员Senator Philip Ozouf表示希望让泽西岛成为比特币的流通地和坚实后盾，最终成为全球第一个以比特币作为基础货币的小岛。初步，泽西岛将允许岛上人员使用比特币来替代传统货币用于支付报纸、公共汽车票、报纸等日常商品费用。不过，Senator Philip Ozouf对“比特币岛”有着更长远的规划--世界比特币银行，并开展全球顶级的金融服务。
无独有偶，之前也有消息称大家熟知的巴厘岛也有意将自己打造成一个比特币消费的天堂！想去巴厘岛的朋友不在少数吧，到时候笔者也一定要去那里体验一番密码货币带来的便利！■
