为何比特币比一整个国家还耗电?

大白话,捞干货!

一句话,就是因为电脑耗电,而且大部分的电脑耗电没有用上。

比特币最重要的底线是要保证安全性。它是一种分布式的账本,每个人都可以记账,每个人储存的就是所有的记账记录。

这种方式最大的缺点就是耗能太大,因为它需要一种共识机制,pow

安全与浪费的两难境地只有靠新的技术进步才能解决。

关键词:电脑,安全,分布,共识,两难

第一,挖矿就是计算,耗电就是电脑耗的电。

之前我有很多篇文章已经写过比特币,写过区块链的相关的底层逻辑知识了。这里再简单说一说挖矿。

挖矿的本质其实就是在计算一道数学题,然后打包数据记账。这道数学题非常的难,以至于你是解不出来的,只能在数字一个一个去试。由于你试的时候一个是一个数往里带,这就相当于旷工拿着锄头一下一下去凿,所以这是一个比喻的说法。

矿工挖矿的时候用的是体力,一敲一敲的往下砸,电脑其实消耗的是运算能力,这就是耗电的来源。

那为什么要拿电脑算数学题呢?其实这是一种共识机制在起作用,说白了就是一种筛选机制,就是要筛选出谁有资格来记账,谁有资格把所有的记录打包做成区块。因为如果所有人都有资格的话,那就没有先后,那这个网络就会无限的大,效率就会无限的低,整个区块链网络就没有意义。

第二,分布式的好处是去中心,不好的地方是需要一个共识机制。

下面再说一说所谓的分布式记账系统和区块链的技术应用。

分布式记账就是每个人都有一个小账本,我们假设一个屋子里有十个人,现在每天大家都会发生一些交易行为和转账行为,过去靠一个会计给大家记账,但是会计掌握了所有信息,大家都没有,这就有一些安全性问题。

分布式记账的意思就是这十个人都可以记账,然后你记完了之后呢把这个账目对所有人公布一下,大家看到你的账目没有问题,于是就可以确认,然后再记下一个时间段内的账。

这种记账方式带来两个问题,第一,我为什么要记账?第二,哪些人可以记账?哪些人先记账,哪些人后记账?

中本聪在设计这样一个思想的时候,就说要给了记账出来的人一定的奖励激励,比如说一些手续费,比如说比特币,当你把账目记完之后,把它打成包确认之后,你就可以获得相应的比特币。所以说其实比特币是不存在的,虚拟的。

但是这十个人总有先后,这十个人记账总要有一个资格,这个资格就是所谓的共识机制,也就是pow。Proof of work. 所谓的工作量证明。

如果我们把这个模型无限的扩展。扩展到全世界,所有的人都是矿工,所有的人都要解这个题,所有的人都要进行打包和账目记录,那这个运算量就非常大了,就只有用到计算机。

但是最后他筛选的是最先打包的那个人,最先算出题的这个人。其他人呢很多人计算出结果,没有别人快的,那这个用电量就被白白耗费了。这就是为什么耗电量很大的原因。也就是说这十个人中只有一个人最后把账记了,剩下的人算了个寂寞。

第三,这是一种两难的抉择,需要技术的进步和天才的想法。

分布式记账系统这个想法最初就是为了解决一个安全问题,但是常识告诉我们,安全与效率往往是一对矛盾,你只能在中间找一个平衡,而不能完全抓住一个舍弃另外一个。

这就是区块链的弊端,允许所有人都可以记账,但是所有人都有一个账本儿,你记完了我这段时间记得账就白记了。相当于用一个人损失了所有的人。

所有人都确认了你的记账内容,认为你记账是对的,这就完美的解决了安全性。如果是在光天化日之下你在裸奔,请问你还有多大空间作假呢?

但是其他陪你一起玩的人就变成了陪太子读书,你成了皇帝,其他人什么也没得到。

为此,区块链用了别的技术,比如proof of stake,POS机制,比如分区的机制,比如权益大小的机制来解决这个问题。也就是谁吃有比特币多,代价大,谁就可以记账。

但实际上,这个问题是无法完美解决的。当你筛选出哪些人拥有更高的层级的话,这实际上就一定程度上又给中心化了。

现在又有了剥离信息等方法来提高效率,我相信随着未来的技术进步,计算机的算力提高,这一问题可能会被逐步的优化,这就是科学的魅力。

在不断的迭代中,在技术不断的进步中优化解决这个问题。安全与效率永远是一对矛盾,只有不断的优化它,提升速度,而没有最终极的解决方案。

结论。挖矿只是一个比喻,并不是真的在那里挖,而是人们在解数学题。这个数学题的特点是一个一个数字往里代,用脑子用手是算不过来的,只有靠计算机的算力,计算机跑起来很耗电。

区块链分布式记账系统的特点是每个人都可以记账,但是总有一个先后,总要有一个筛选,第一个算出方程组解的人有了权利打包,而其他人计算的过程就被浪费掉了,这就是耗电的原理。

安全与效率永远是一对矛盾,不可能抓住一个舍弃另外一个,随着技术的不断进步,随着人们想法越来越成熟,随着产品不断的迭代,这个问题也许没有最终的解决方案,但会被不断地优化。

原创不易,喜欢就请为我点赞,关注,评论,转发,谢谢!

文章分类 Binance消息