1. 大話比特幣

曾經(jīng)有一個比特幣擺在我面前，但我沒有珍惜，等到了今年我才后悔莫及，塵世間最痛苦的事情莫過于此。如果上天可以給我再來一次的機會，我會大聲說：買進！如果非要加一個持有期限的話，我希望是，一萬年。

圖片來源：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候，價值不到1美分，其價格的暴漲更是令人瞠目結(jié)舌。

比特幣在現(xiàn)實中的第一次交易發(fā)生于2010年5月18日，一個位美國佛羅里達州，昵稱為Laszlo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個比特幣換來兩份披薩。估計老兄現(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。我們知道世上本沒有貨幣，最早人們通過物物交換，來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一般等價物。近代則是國家統(tǒng)一發(fā)行紙幣，靠國家的信用作為背書。這就帶來一個問題，碰上信用不太好的國家，比如津巴布韋，他把發(fā)行貨幣當作了生財之道，搞得通貨膨脹上天，殘酷地掠奪了民眾的財富。作為一個普通大眾，難道只能任人宰割嗎？

時勢造英雄，2008年，一個叫中本聰（英語：Satoshi Nakamoto），的日裔美國人，發(fā)表了一篇名為《比特幣：一種點對點式的電子現(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，他通過巧妙地應用一些已經(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)布了首個比特幣軟件，并正式啟動了比特幣金融系統(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)被挖出來了，并且將在2140年達到2100萬個的總量上限。

3. 比特幣算法

在現(xiàn)實世界中，有一些事情正向做起來很容易，逆向做起來卻很難。比如說把一把白沙子和一把黑沙子摻和起來很容易，但再想把它們分開，雖然理論上沒問題，實際卻很難。在數(shù)學世界里也有一些正向算起來很容易，而反向算起來特別難的運算。比特幣用到的兩個主要算法就是建立在這種計算不可逆的基礎之上的。

SHA256

是一種數(shù)字簽名算法。它可以把任意長度的消息，通過運算生成256 bits(也就是32字節(jié))長度的信息摘要。可以理解為消息的指紋特征。但是反過來，我們沒有辦法通過信息摘要，推導出原始的消息。所以在發(fā)布一段消息時，連同它的信息摘要一同發(fā)布，接收信息的人可以通過自己再次生成信息摘要，并與發(fā)布的摘要對比，來確認消息是否被改動過。

RSA

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

好了，有了這兩個算法，我們看看比特幣系統(tǒng)是如何運作的吧。

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比特幣加密并發(fā)送給乙，此時乙就成了這枚比特幣的新主人了。此時又會產(chǎn)生一個新問題，如果甲同時把比特幣支付給多個人怎么辦呢？乙方是沒有辦法知道的。防止賴賬，傳統(tǒng)上需要一個大家都信任的機構(gòu)，比如支付寶就是解決這種信任問題的。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中心機構(gòu)呢。這里比較關(guān)鍵的地方來了，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同學給了B同學10塊錢，然后A在班上大聲把這件事對所有同學說一下，每個同學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系統(tǒng)里的所有節(jié)點廣播，每10分鐘內(nèi)所有的交易記錄生成一個區(qū)塊(Block)。那如何激勵大家做記錄呢？因為這至少要消耗計算機資源和電力。它就通過對第一個完成記錄的節(jié)點發(fā)放比特幣作為獎勵。

系統(tǒng)要求記錄者尋找一個隨機數(shù)，連同交易信息，時間戳等，通過哈希運算SHA256生成一個以0為起始的目標哈希值，0的個數(shù)越多，尋找這個隨機數(shù)的難度就越大。這個沒有什么技巧，只能通過一個一個數(shù)的試。找到這個數(shù)的過程俗稱挖礦。最終找到這個數(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，形成一個區(qū)塊鏈(Block Chain)。

(父區(qū)塊哈希值，交易信息，時間戳，難度信息，隨機數(shù)？) -> 目標哈希值00XXXX…

到這里你是否已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，區(qū)塊鏈里的每一個節(jié)點，都包含有上一節(jié)點的信息，層層嵌套。所以雖然這個鏈是公開的，你也沒有辦法篡改它的信息。尤其是這個鏈條還在不斷延伸，需要的計算量也越來越大。計算能力，或者說哈希計算能力，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候，一臺PC就可以挖到礦了，但隨著加入挖礦大軍的人越來越多，挖礦設備先后經(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了。整個挖礦產(chǎn)業(yè)的整體算力也越來越高。礦機的算力是以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S19 Pro的算力有110TH/s，而目前一臺頂配的家用電腦，算力大概是 2GH/s左右。所以我們在家用計算機上運行個開源軟件來挖礦，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年之后營業(yè)利潤就達到了30億美元至40億美元。而傳統(tǒng)芯片制造巨頭英偉達（Nvidia）同一時期的營業(yè)利潤為30億美元，英偉達走到這一步花了整整24年。

礦機一般都采用FPGA+ASIC的架構(gòu)，除了算力超高，耗電也是相當驚人。個人挖礦的時代一去不復返了。如今都是專業(yè)的挖礦公司，在偏僻寒冷，電力便宜的地方，設置成千上萬臺礦機集中運行。當然個人也可以購買礦機加入礦池，或者直接購買云礦機參與挖礦與抽成。下面是一些主要的礦機供應商：

比特大陸，螞蟻礦機

嘉楠科技，阿瓦隆礦機

億邦國際，翼比特礦機

比特微，神馬礦機

芯動科技，芯動礦機

5. 一些大咖對比特幣的看法

巴菲特：遠離比特幣。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)說過比特幣不值一分錢。2018年畫風突變，索羅斯在華爾街-耶魯大學校友會上直言，大家應該多買比特幣。

比爾蓋茨：比特幣是科學技術(shù)發(fā)展的高成就。

特斯拉2021年2月8日官宣購買15億美元比特幣，并宣布將接受比特幣付款。

全球支付巨頭萬事達卡于2月10日宣布，計劃今年晚些時候在其網(wǎng)絡上支持某些數(shù)字貨幣。

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

你買過比特幣嗎？對比特幣是什么看法？

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內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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