从CPU到“创世矿机”:一文读懂比特币最早怎么挖矿

2008年,中本聪在白皮书中提出“比特币”概念时,或许未曾想到,这个基于区块链的“数字货币”,会在十余年后掀起全球浪潮,而比特币的“生命起点”,始于一场极简的“挖矿”——那时没有专业的矿机,没有庞大的矿场,甚至没有明确的“挖矿”规则,只是一群极客用普通电脑就能参与的“数字淘金热”。

挖矿的本质:不是“挖金”,而是“记账”

要理解比特币早期挖矿,首先要明白“挖矿”的真实含义,与黄金需要从地下挖掘不同,比特币的“挖矿”本质是通过算力竞争,争夺记账权的过程

比特币系统采用“区块链”技术,每一笔交易都需要被打包成一个“区块”,并链接到之前的链条上,形成不可篡改的账本,而谁来打包这个区块?由最先解决一道复杂数学难题的矿工决定,这道难题被称为“工作量证明(PoW)”,就是找到一个特定数值(nonce),使得区块头的哈希值(一段通过算法生成的固定长度字符串)满足特定条件(比如小于某个目标值)。

谁先算出答案,谁就能将新区块添加到链上,并获得一定数量的比特币作为奖励——这就是“挖矿收益”,该矿工记录的所有交易会被全网认可,从而实现“去中心化”的记账。

创世时代:用CPU“暴力破解”的2009年

2009年1月3日,中本聪本人挖出了比特币的第一个区块——“创世区块”(Genesis Block),标志着比特币网络的正式诞生,这个区块里只包含一笔交易:中本聪向密码学专家哈尔·芬尼转发了10枚比特币,而挖出这个区块的“算力”,仅是一台普通电脑的CPU(中央处理器)。

是的,你没看错——比特币最早的挖矿工具,就是我们日常使用的电脑CPU

在比特币网络初期,全网算力极低(可能不足1MH/s),普通电脑的CPU性能足以应对,矿工只需下载中本聪发布的比特币客户端(Bitcoin Core),运行其中的“挖矿”程序,就能自动参与竞争,那时的挖矿难度极低,比如创世区块的难度值仅为“1”,意味着普通CPU很快就能找到符合条件的nonce值。

2009年1月12日,哈尔·芬尼收到了中本聪转来的第一笔比特币交易,他用自己的电脑进行了“回复式挖矿”,这也被认为是比特币史上第一次“用户挖矿”,彼时,没有人能想到,这种用CPU“暴力计算”的方式,会成为后来全球算力竞赛的起点。

GPU加入:挖矿效率的第一次“军备竞赛”

随着比特币网络逐渐有小范围参与者加入,全网算力开始缓慢增长,CPU虽然通用性强,但在处理重复性计算时效率有限,很快,有人发现,随机配图