挖矿可以看作是在公共区块链的分布式账本上添加和验证交易记录的预处理过程（以比特币为例）。 由于网络上参与节点众多，因此引入了竞争机制来争夺这种账本记账权。 在目前比特币这样的超大规模区块链网络中，要获得这个权利是非常困难的，而且需要大量的金钱和算力，这个过程被称为“挖矿”。 正确完成账本记账权和交易打包后获得的区块奖励就是链上协议货币：比特币，这个过程也叫铸币。 不断重复此操作可确保网络事务的顺畅流动。 同时，这整个过程是在没有任何受控第三方的情况下完成的。 由于巨大算力的存在，比特币网络具有非常强的网络攻击抵抗力。
为什么要猜“数字”
现在，大多数人已经知道，矿工的实际计算任务是不断猜测下一个区块需要的具体数字（随机数），从而达到目标的前提（目标数量的前置0个数）使用这个数字参与区块哈希运算。 不过也有人质疑，比特币挖矿这么耗电， 为什么计算任务不能用更有意义的东西来完成？ 也就是放弃猜数字这个看似愚蠢的任务，代之以可以为人类提供服务的任务，比如运行AI深度学习训练任务。 这似乎符合人类发展的规律，但为什么行不通呢？
首先，我们可以假设，如果将比特币工作量证明换成簿记员来解决一个有意义的问题，前提是谁会不断提出问题，而在目标难度下，每个问题的难度如何保持一致，如何判断标准是否唯一？ 这些问题需要潜在地量化和确定，并且这些任务都是有目的性和有指导性的，不适合作为工作量证明的选择。 因为任何有特定目的的问题都有一个可以优化的方向，这就导致了难度指数发展的非线性可控性。 换句话说，如果有一天能高速解决这个问题，那将是非常容易和毁灭的。 工作量证明的预测稳定性，所以工作量证明任务的前提一定不能是有目的的。 这就解释了为什么区块链的设计使用“猜数字”或抛硬币的类比，因为抛硬币这个简单的任务已经无法优化。 只有 0 或 1 个结果。 如果电脑能掷硬币，也是可以的，但是为了后期的方便，用代码来代替这个过程。 所以简而言之，“猜数字”的任务主要是为了平衡和公平。
比特币挖矿发展
自 2009 年中本聪推出比特币网络以来，比特币挖矿已经走过了漫长的道路。 此后，加密采矿业慢慢发展成为价值超过数十亿美元的全球产业。 来自世界各地的运营商和企业已经开始大规模投入资源，争夺可能为未来数字世界提供基础的加密采矿基础设施。 作为回报，他们的参与也为全球比特币网络提供了更关键的算力支持和安全保障。 从CBECI下图可以看出，截至2022年1月，全球近80%的地区和国家加入了BTC挖矿行业。
功耗问题
许多人担心比特币挖矿造成的全球能源消耗是否会无限增加。 评价这个结果需要从多个维度进行分析。 首先， Minernav认为全球纯用电量的增长是由接入网络的机器数量来控制的，其次，矿工的能耗决定了总用电量。 总的来说，挖矿的主要目的是带来收益，因此带来了低效率矿工的替代。 随着挖矿技术芯片技术的不断创新，新型挖矿模式的能耗会更低，但会带来更高的单位算力和更高的采购成本。 从CBECI的比特币功耗模型图可以看出，自2013年第一台比特币矿机诞生以来，单位算力的能耗降低了近40倍，未来还将继续发展。 因此，考虑到上述因素，大多数挖矿业务将旨在在加强网络安全的同时产生收益。 再加上外部国家政策、电价、市场行情，全球比特币总用电量应该是一个向上波动的过程，最终会达到自身的内部均衡，不会永久无限增长。 当然，这也与世界各国政府在这个问题上的态度密切相关。
2013年比特币矿机单位功耗
2022年比特币矿机单位功耗
比特币未来
虽然现在我们还不能说比特币未来使用的全貌，因为我们还在一步步拓展视角，在更仔细地观察它的路上。 未来，比特币可能会在更大的场景中发挥其价值。
或许比特币是通过人类数字文明试验阶段的必经之路，而在数字世界中，尤其是在全点对点网络中，所有设备之间的周边都是黑暗的，没有任何设备是可信的，这就带来了共识的需要是系统统一的地方，这个共识过程就是工作量证明，也叫挖矿。
（注：本文仅代表Minernav自己的言论和观点，仅供参考，不构成任何投资建议。）
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