一、一文带你看懂比特币如何挖矿

比特币挖矿过程与资源消耗的对应关系，正如《比特币白皮书》所描述的，比特币的货币增长与黄金矿工增加黄金流通量类似，消耗的资源是 CPU计算时间与电力。

比特币挖矿的步骤简单概括如下。比特币挖矿依赖于工作量证明机制，其核心在于计算过程的复杂性与验证过程的简单性。通过构造数学问题，比如解方程，来实现工作量证明。

以小红为例，假设她需要选择一个男生陪她看电影，她会出一道数学题，只有第一个解出正确答案的男生才有资格。解题过程是复杂且耗时的，而验证答案的正确性则相对简单。这种机制确保了每个人确实花费了计算资源。

为防止答案被窃取，小红可以为每个男生发送不同的方程，以此确保答案的唯一性。通过这种方式，计算过程的复杂性得到了有效验证。

比特币挖矿采用哈希算法实现工作量证明，比特币网络的难度值会根据全网算力动态调整，以确保区块的平均生成时间稳定在大约10分钟。

比特币的哈希算法被称作SHA-256，它对随机输入产生随机输出。通过不断尝试计算区块的哈希值，直到得到特定的哈希值，即区块头部nonce字段的值。这个特定哈希值的特点是其前几位为0。

比特币的挖矿过程依赖于全网算力的竞争，算力的增加会导致难度值的增加，反之则减少。目前，比特币网络的全网算力已经达到了100EH/s，即每秒钟计算1万亿亿次哈希。

挖矿难度决定了矿工获得奖励的可能性。比特币总量被限制为约2100万个比特币，初始挖矿奖励为每个区块50个比特币，每4年减半。

当矿工成功找到特定哈希值的新区块后，会向全网广播该区块，其他矿工验证有效后将其添加到区块链的尾部。如果出现区块分叉，网络将采用最长分叉的共识算法，以保持数据一致性。

比特币挖矿的成本包括能源消耗与硬件设备成本。比特币网络的年用电量在全球排名中位于较高位置。中国一度是全球比特币开采的主要地区，但由于政策调整与碳中和目标，矿工已转移到其他国家。

通过理解工作量证明机制、哈希算法、挖矿难度、区块分叉与共识算法，以及挖矿成本与全球分布，我们能更直观地理解比特币挖矿的过程及其对资源的消耗。

二、你怎么知道买的比特币是真的呢

我大脑中一直有这样一个问题：如果拿比特币当钱的话，我们怎么知道这个比特币是真实的呢？就像如何鉴别钞票的真伪一样。

虽然说，比特币从技术上解决了最重要的两个问题，让大家对其信任度非常高，如下：

如果确实回忆不起这两个特点的人可以好好去回顾下之前的课程了，课程链接可通过关注上方公众号，在菜单“基础课程”那里可以找到。

但是，这里有个非常关键的问题很多人没搞清楚：鉴别钞票真伪的时候我们已经拿到这个钞票了，但是我们在提“比特币是否为真的？”这个问题的时候，我们有拿到这个比特币吗？

毕竟比特币是一种虚拟货币，是个看不太懂又摸不着的玩意儿，所以把很多人绕得云里雾里的，甚至都不知道自己买的是不是比特币，到底有多少比特币。我没说错吧？

比如我在某交易所买了一点比特币，大家看下交易流水：

这些是比特币吗？虽然我们基本知道比特币是一个采用数学加密算法产生的虚拟货币，是一串字符或者说是一个utxo结构（参考前期utxo课程），那么上面这“一串字符”是否是我的比特币呢？

好，仔细想了想，这么多条记录可能是交易明细之类的东西，这能理解。但是，我的比特币交易数量在哪里？我有多少比特币怎么看？

我有时候也被交易所给搞糊涂了，比如我只能通过卖出时的数值才知道自己拥有多少比特币：

看见红色框框没，只有在卖出时我才大概知道我有多少比特币，大部分情况下都是一脸懵逼的表情。

通过上面的截图，大家可以发现一个很严重的问题：

当然，这是我很久前的一个困惑，后来光顾着学习，有些忘记了。在我的处女课《如何从零入门区块链技术》里，当然有个人提了这么一个问题：我怎么知道自己买的比特币是真的？

当然只能草草作答，直到今天才得空进行全面展开。

这个问题的关键在于：

在上周数字货币投资小密圈里我对交易所的内容进行了一个阐述，举一个简单的例子：

假设你在某交易所的账号里有5000美元和3个比特币。你相用580美元/比特币的价格买两个比特币，这时交易所帮你找到交易对手并促成交易。现在，你的账号里有5个比特币和3840美元。

值得注意的是，当你在交易所完成上述交易的时候，区块链上并不会记任何交易。交易所不需要在区块链里把比特币从一个地址转到另一个地址。交易所只是修改了和你的合约，交易前，它说“我们日后会还给你5000美元和3个比特币。”交易完成后，它说“我们日后会还给你3840美元和5个比特币。”所以，交易前后，比特币并没有真正在区块链中移动，只是你和银行的合约变化了而已。对于你的交易对手而言，也是如此。

就是说，在我们通过交易所买卖比特币时，其实我们手里还什么都没有，交易所只是给我们用“笔”记录了一笔账而已。

那么，要想确保自己买到的比特币没问题，首要的也是最重要的一点：

如何正规，这里不深入阐述了，在数字货币小密圈里我会深入展开。

但是，购买还只是第一步。而我们绝大部分人，目前也仅停留在这一步，毕竟我们购买的比特币数目不太多，没那么兴师动众的。所以，就这样把“比特币”扔在交易所的账户里躺着，其实，那些我们能看到的字符只有交易记录和明文数字，与我们理解的比特币还差很远。

由于放得太久，或许有一天，我们都有点遗忘了：这玩意儿是我的比特币？

如果我们持有“比特币”数据较多，或者是喜欢钻研的人，我们就要进行到第二步：提取比特币。因为只有提取比特币，交易所才会把刚才第一步记录的账进行兑现，将真实的比特币给你。就如同，平时我们在银行存的钱只是数字，只有提取的时候，银行才会把真正的钞票给我们一样。

所以为了提取，要么你自己有一个钱包，要么你在另外一个交易所有一个收款地址。为了演示，我在OkCoin上注册了一个，并将比特币转到了对应的收款地址上。

虽然，在转账完成后，本文第二个图显示可用BTC为零了，大致可以确定交易发生后，交易所已经兑现了承诺，将比特币转到了我指定的收款地址上。但是，仍然一脸懵逼：比特币去哪里了？我怎么确认转账真的发生了？

同样地，在OKCoin上我依然只能通过卖出时的可用BTC来确认此次转账的发生，仅此而已。前文提的问题，如果验证它的真伪，这个问题还是没解决。

到这里，就进入了本文要介绍的关键所在，在验证真伪之前，先要问自己一个问题：

什么是真的？什么是假的？

回顾一下，比特币解决的第一个关键问题“货币伪造”，是如何做到的？这里需要大家回顾一下以前的基础课程细节，在关于 utxo那节课中，提到了比特币里非常重要的数据结构utxo。

仔细学习后，我们应该知道，“1个比特币”的概念是不存在的，utxo结构将货币从诞生（铸币）到花费的所有记录都连接了起来，从而保证了货币无法伪造。关于确认货币真伪的问题，最后归结为：

如何查询这些信息呢？讲了这么多，卖了这么多关子，神秘的面纱就要揭开，也是本文要告诉大家的：

比如，我在提取所有比特币到OKCoin上后，当时使用的收款地址时：1Q8hMqVeq85PeiqHKHPPNSAJUurS4qsu9K。

于是，我通过blockchain.info进行了查询，结果如图：

上面有多笔交易的转账记录，基本展现了一个utxo的面貌，在这里可以查到很多信息，比如：

刚开始进去搜索的时候，可能有些迷茫，但是慢慢结合自己之前的学习，你能发现很多有意思的现象，也能理解得更深入。如果你能看懂一些规律，你或许就能明白了，我之前在一个课程里为什么说“比特币其实不是匿名的”。

比如上图，转给我收款地址的一个地址是：1Lsqcv4cg5zUctNi2qwNxMkrv1GeBboSUJ。这个地址我理解应该是交易所的地址，就是说我在提币的时候，交易所通过这个地址将指定数目的比特币转了出去。

但是，这个地址有故事：

更多信息，请大家自行搜索。

通过本文详尽的介绍，大家应该知道如何辨别你比特币的真伪了吧？

如果没有，请赶紧复习前期基础课程，来我千聊课程里听听我的语音解答也是不错的选择哟：

三、如何通俗易懂得解释什么是区块链,什么是比特币

事实上，整个白皮书里都没有说比特币是一种货币，只是说它是一种支付系统。因此，比特币需要从两个层面来理解：比特币支付系统是什么；比特币是什么。

1.比特币支付系统

当你去商场里购物时，你说你身上带了1000块钱，它的实际含义是，你的口袋里有总额1000元面额的现金。这些现金是看得见摸得着的，当你消费时，它也会进行实际的转移。

那么，当你说你的银行账户里有100万时，这个100万是什么呢？这100万其实是一个数字。你所理解的账户里的钱变多了变少了，就是这个数字的变化。这个时候你的钱其实是抽象的。

当你进行一笔消费，向别人转账时。用程序来实现，实质上就是在你的账户上减了一个数字，在别人账户上加了一个数字。这个事情是银行来做的。如果你们俩的账户碰巧开在同一个银行，那这笔交易行为只发生在这家银行内部。对银行而言，它的总资产不会发生变化。

如果你们俩的账户开在不同的银行，这个时候就发生了银行间的资金转移，这个最终是由央行的支付清算系统来做的，央行在A银行的账户上减了一个数字，在B银行的账户上加了一个数字。

原理上，所有的交易都是通过这样的加加减减来实现。人类社会现在所有的经济行为也就建立在这样的一套系统之上。

各银行的数据都汇总到央行来集中处理，所以我们称之为中心化的支付系统。而各个银行自己的清算系统，则可以视作该系统的子系统。

那么这套支付系统的本质是什么呢？其实就是刚说的那些加减的一个账本。

比特币的支付系统其实也类似，本质上也是账本。

举个例子，如果你现在要炫富，你可以晒一张银行账户截图。如果你晒不出来，你说你有钱，大家会说你吹牛。大家相信银行，但不会相信你。

你的朋友给你打了一笔款，你户头上的数字增加了。这个数字的本质是什么呢？就是银行承认你有这笔钱。如果银行不承认，事实上这笔钱也不存在。

所以说到底，你有多少钱，就是要得到银行支付系统的承认。银行是一个中心化的第三方。

比特币支付系统也类似，你有多少比特币，是需要得到区块链网络的承认。

什么是区块链？

一幅漫画让你秒懂

区块链技术是指一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库，你可以把数据库看成是就是一个大账本。目前是各自记各自的账。

由于没有中心化的中介机构存在，让所有的东西都通过预先设定的程序自动运行，不仅能够大大降低成本，也能提高效率。而由于每个人都有相同的账本，能确保账本记录过程是公开透明的。

区块链技术是比特币的底层技术，比特币在没有任何中心化机构运营和管理的情况下，多年运行非常稳定，没有出现过任何问题，所以有人注意到了它的底层技术，把比特币技术抽象提取出来，称之为区块链技术，或者分布式账本技术。

根据西班牙最大银行桑坦德发布的一份报告显示，2020年左右如果全世界的银行内部都使用区块链技术的话，大概每年能省下200亿美元的成本。这样的数据足以说明“区块链”给传统金融领域带来的巨大变革和突破。

云计算通常定义为通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源，但是提供云计算平台的往往是一个中心化机构。而区块链组成的网络一般是没有特定的机构，所以区块链更接近分布式计算系统的定义，属于分布式计算的一种。

Q币是一种中心化的电子货币，包括总量，发行方式都是由腾讯公司控制的。而比特币的总量，发行方式都是由程序和加密算法预先设定后，在全世界的多个节点上运行，没有任何人和机构可以修改，不受任何单一人或者机构来控制。一般称Q币为电子货币，或者企业代币。称比特币为数字货币或者加密数字货币。