比特币掘金 “挖矿机”商机无限

看不着、摸不到却让人兴奋的比特币

2008年11月1日，一位自称中本聪(Satoshi NakaMOTO)的人在一个隐蔽的密码学讨论组上发布了一篇研究论文，这篇论文描述了他对一种新的数字货币的设计，名叫Bitcoin。他在网上留下的个人资料很少，几乎没有人听说过他。2009年1月3日，中本聪发行了最初的50个比特币，宣告了比特币的正式诞生。虽然中本聪本身可能是一个迷，但是他的设计解决了几十年来密码破译界的大难题。这种数字货币使用方便，而且难以追踪，脱离了政府和银行的掌控，这种货币的理念成为互联网有史以来最热门的话题。

近来比特币成为互联网上的热门话题

比特币作为一种电子货币，首先它并不是依靠某个人或者团体来决定发行量的。从本质上来说，比特币其实是一串计算产生的特殊秘钥，是一串看起来像“乱码”的数字、字母等元素组成的文字，获得比特币的过程就是计算机解码的过程。电脑通过寻找一个特定的Block(区块)，反复解密，和其他的用户进行竞争，生成比特币网络所寻找的64位数字。如果你的电脑生成了这样的数字，就可以获得一个Block中所包含的比特币。这个解码过程背后依托的是SHA-256哈希算法(Hash)，这是由美国国家安全局发明的一种安全散列函数，一般用于密码加密与解密，这个散列的过程是不可逆的，具备证明原始数据同时保护原始数据的能力。

加拿大启用全球首台比特币ATM

那么比特币从哪里来呢？就从这些散列函数的运算结果来。想象一下计算一道题，到底输入什么样的字符串，才会得到一个开头是0的散列结果呢？有人说我把该函数反向推导得到一个反函数不就可以获得原始结果吗？那可不行，因为这些散列函数是非常严密的、经过无数数学家检验的，具有“密码学”级别安全度的，绝非轻易推导就能得到的，获得一个未知的原始结果的方法只能是穷举，换一句话说就是猜，把所有可能的结果一个一个代入散列函数进行尝试，如果你恰好获得了开头为0的结果，恭喜你，你猜对了迷语，奖励比特币若干，该猜迷般的过程就叫做“挖矿(Mining)”。

也许会有人说，假如自己反复出一些自己早就找到答案的“迷语”，然后自己快速解答，岂不是能随意获得比特币？当然不行。比特币设计精妙的地方、同时也是区别于其他传统货币的地方就在这里。“迷语”的产生并非自己说了算，而是所有人一同“采矿”并且每个人都存储着一份“采矿”获得的结果——比特币的交易记录，自己制造的假的结果不算数，还必须得到全网的其他人的认可。

目前，新的比特币都是依靠计算机的超强计算能力得出来的，整个P2P网络上每个节点都记录了比特币诞生以来的每笔交易的详单，并从中可以推测出每个比特币的归属。而且基于密码学的设计还确保了货币所有权与流通交易的匿名性： 比特币汇款通道不受中央控制，货币转账由网络节点进行集体管理，交易各方可以隐藏自己的真实身份。而这种匿名性，也使得比特币颇为一些国家的黑社会组织的青睐，他们将比特币作为交易毒品、违禁品的专门支付手续。

当然，比特币不仅黑帮可以使用，广大善良无辜的网民也可以用。近年来，一些合法的企业也开始接受比特币，其中包括社交媒体网站Reddit和网络托管提供商Word Press，Bit Pay等公司还提供比特币兑换美元等服务。在为雅安地震募集捐款中，壹基金通过互联网收到了233个比特币捐赠，当时折合人民币近22万元。而在比特币的近期消息中，最令人兴奋的或许就是10月底加拿大启用全球首台比特币ATM，这台比特币ATM是由温哥华Bitcoiniacs和美国Robocoin合作经营，让使用者可以通过ATM进行比特币买卖。每一位使用者都须先经过指纹扫描，才能开始买卖比特币。目前，比特币最主要的参考汇率是Mtgox交易所内的比特币与美元的成交汇率。

“挖”比特币，你也可以

这么好的东西，普通网民怎么才能得到呢？最原始、最有效的办法就是“挖矿”。这里说的“挖矿”不需要铁钎钻头，只需要一根网线和一台电脑。目前的比特币都是靠电脑计算产生的，制造新Block的过程被称为Mining，制造新Block就是把最近收到的比特币交易账单通过Hash算法打包在刚制造的Block里。一旦新的Block制造完成，就进行广播，以期获得其他人的认可，从而产生25个新的比特币。每个新Block必须包含全局表上的上一个Block的Hash值。比特币网络根据计算难度，每10分钟产生一个新Block。

假如全球只有一个人在“挖矿”，那这个人每10分钟的产量就是25个比特币。不过，用个人用户的单台电脑进行Block计算的难度非常大，可能1～2年内都不能制造出新的Block来获得25个比特币。而“矿池”的出现，则实现了集合全球“矿工”的计算资源来一起进行“挖矿”，在获得新的Block后，再将比特币根据一定的规则公平地分配给参与计算的用户。当然，大家一起挖矿并不是吃大锅饭，谁出力多谁收获就多。说白了“挖矿”就是电脑性能的竞争，是装备的竞争。

比特币早期通过CPU来获取，而随着GPU通用计算的优势不断显现以及GPU计算速度的不断发展，“矿工”们逐渐开始使用GPU取代CPU进行挖矿。前面已经介绍，比特币“挖矿”采用的是SHA-256哈希值运算，这种算法会进行大量的32位整数循环右移运算。有趣的是，这种算法操作在AMD GPU里可以通过单一硬件指令实现，而在NVIDIA GPU里则需要三次硬件指令来模拟，仅这一条就为AMD GPU带来额外的1.7倍的运算效率优势，凭借这种优势，AMD 显卡深受广大“矿工”青睐。

AMD 显卡深受广大“矿工”青睐

这种由很多张显卡组成的“挖矿机”，哪怕只是采用HD5870那样的旧显卡，“组团”后的运算能力还是能够超越大部分用户的单张显卡的。但由于“挖矿”是运算密集型应用，且随着“挖矿”人数与设备性能的不断提升难度逐渐增加，现在使用GPU显卡“挖矿”已基本无收益甚至出现负收益。因此，2013年比特币“挖矿”趋势由显卡“挖矿”转向专业“挖矿机”。

“挖矿机”，比特币掘金路上的专业“劳工”

什么是专业“挖矿机”呢？当然是针对“挖矿”而设计的电脑，不过它所采用的芯片是专门针对SHA-256哈希值运算解码而设计的，该芯片事实上只需要进行简单的SHA-256哈希值计算，而不进行、也不能进行其他的操作。打个比方，如果将CPU比作技术总监，将GPU比做高级工程师，那么这种挖矿机所采用的芯片就相当于技术工人。但你也不要小看这些头脑简单的劳工，俗话说“人多力量大”，这些劳工被训练出来做重复劳动，从整体的角度上来看可能更有效率，集群起来的运算能力可不能小觑。而且由于它们的功耗远比GPU显卡低，因此更容易形成规模，电费开销也更低，单张独显很难与这些挖矿机竞争。以Avalon芯片为例， 它将一块显卡的计算力集成到了一个十分之一拇指大小的芯片内，并有专门针对比特币生成的算法，目前一台专业“挖矿机”最多可以集成320个Avalon运算芯片，相当于320台显卡的算力。

安放专业“挖矿机”集群的机房

目前专业“挖矿机”的类型主要有FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)及ASIC(Application Specific Integrated Circuits，专用集成电路)两种类型。FPGA是一种可编程的硅芯片，怎么理解呢？相对于ASIC而言，FPGA就相当于一个半成品，其内部逻辑可以被设计者反复修改，从而改正程序中的错误，这样的设计让它可以快速生成，迅速抢占市场，而且使用FPGA进行调试的成本较低。不过FPGA一般来说比专用集成电路(ASIC)的速度要慢，无法完成更复杂的设计，并且会消耗更多的电能，因此在设计完善后要转移到一个类似于专用集成电路的ASIC芯片上。国内首次推出FPGA的是“南瓜张”(一位姓张的研究生)，他的第一代FPGA挖矿机，俗称“南瓜一代”，拥有380MHash/s的计算能力(挖矿效率称作计算力，计算力的单位是Mhash/s，意思是每秒进行了多少兆次哈希运算)，2013年初推出了第二代，但速度没有进一步的提升。后来因为FPGA矿机的性能远远落后于后起之秀ASIC“挖矿机”，导致FPGA矿机很快就步入了没落阶段！

目前在“挖矿机”市场，谈论比较多的话题就是ASIC芯片以及基于这种芯片生产的“挖矿机”。ASIC芯片是专门为Hash运算设计的，“挖矿”效率相当高，而且由于它们的功耗远比显卡低，因此更容易形成规模集群，电费开销也更低。当然这种机器的价格也更贵，小则上万元一台，多则几十万元一台也不奇怪。目前蝴蝶、烤猫和Avalon三家的“挖矿机”都属于ASIC类型，不过目前由于只有Avalon售卖挖矿机芯片，因此基于Avalon芯片的“挖矿机”是目前最热门的比特币挖矿机。Avalon 因为去年9月份的一次订单而走红，这次的订单直到今年2月份才出货，每台机器售价为9000元。那时拥有一台Avalon芯片的“挖矿机”，相当于拥有一台印钞机，收到机器的人当时一个月的收益高达几十万元。不过Avalon在做了这笔生意后便放弃了做整机，只卖“挖矿机”芯片。市面上因此涌现出大量采用 Avalon 芯片来做整机的团队。当然，受众多矿工热捧最主要一个原因是采用Avalon芯片的“挖矿机”的性能相当高。

比特币全网基本信息

目前Avalon挖矿机的运算力可达240GH/s，超过500GH/s运算能力的矿机也在测试中。正是由于ASIC矿机的出现，使得比特币网络的运算力大幅增加，如今比特币网络的浮点运算速度已经超每秒6000亿亿次。与之形成鲜明对比的是，目前全球前500的超级计算机的累计速度为25亿亿次。因此，整个比特币网络的运算能力比目前全球TOP500榜上的超级计算机运算能力的总和还要快200多倍。看到这里，相信你或许有这么一个问题：如果把“天河二号”作为比特币挖矿机效果如何？目前全球运算能力最强的超级计算机是“天河二号”，其运算速度为3.38亿亿次，因此即便是让最牛的级超级计算机进行“挖矿”也不一定能获得优势，考虑到比特币的价格不稳定，说不定还付不起“天河二号”运行时的电费。

销售“挖矿机”商机无限？

由于专业“挖矿机”拥有更高的出矿率，广受众多“矿工”追捧，因此“挖矿机”市场一直处于一机难求的状态，一些聪明人开始出售比特币“挖矿机”发家致富。利用Avalon芯片组装的“挖矿机”品牌也出现在淘宝网上，如Asicme、“烤猫”等，一些昔日投身比特币挖矿的爱好者创立了自己的挖矿机品牌。他们很清楚：在越来越多的人使用专业的挖矿机后，单机掘到比特币的几率肯定会下降，所以与其冒风险大量投入直接掘金，不如依靠销售掘金工具和提供服务获利，就像美国西部淘金热时出售铁锹和牛仔裤的生意经。

以“烤猫”为例，它的收入主要来自“挖矿”和出售“矿机”。今年5月它开始对外销售“矿机”，截至11月底，两种类型的“矿机”(刀片型与USB型)累计销量过10000台。根据“烤猫”10月27日出具的财务报告，其总资产包括1500万元、40万美元和5485比特币，出售“矿机”收入为“挖矿”收入的2.5倍。而以出售Avalon矿机成名的Asicme，在6月初开始在淘宝上预售Avalon矿机。按照Avalon芯片的数量挖矿机分为20芯片、80芯片、320芯片的，当时价格分别为每台3000元、11500元、45000元，即便价格不菲，仅仅到6月底其营业额仍轻松超过了1000万元。

淘宝网的“挖矿机”的交易记录

正因为挖掘者的工具要仰赖这些公司提供，使得挖矿机芯片及相关公司变得财大气粗，霸王条款、不公平契约在这个领域都可以被消费者接受。如Avalon公司在销售矿机和芯片时附加以下霸王条款：“第一，任何情况下均不退款；第二，没有保障，不会保证这货能挖矿；第三，没有客服；第四，不做咨询。”这是一个纯粹的卖方市场，苛刻的条件让买挖矿机成为一件类似赌博的事，但目前Avalon收到的挖矿机芯片预定资金已经超过了数亿元。挖矿机的这种美好“钱”景也吸引了硅谷精英们的注意，不久前，前斯坦福大学教授Baiaji Srinivasan就联合了多位硅谷企业家，低调创办了一家名为“21e6”(21寓意比特币总量为2100 万个)的公司，专门制造出售高性能的挖矿机，该公司目前已经获得了数百万美元的投资，来自55 位投资者，其中不少投资者就是来自硅谷的“金主”。

不过，随着比特币全网运算力的快速倍增，也大幅提升了挖矿难度。投资挖矿机的用户按比特币计算基本上都很难收回成本，电费开支、难以预计的全网算力增长和比特币价值波动都是巨大的风险来源。

小结：比特币近来被炒作到疯狂的地步，各国央行纷纷喊话示警，其中比特币交易量最大的中国，人民银行也在日前明确否认比特币的货币属性，消息一出，比特币暴跌35%，不少公司宣布暂停比特币交易。比特币的出现是互联网发展的必然，还只是昙花一现？它能否生根发芽，以摧枯拉朽之势重建人类社会的金融体系， 进而影响世界的政治格局？目前仍是个迷。无论怎么说，比特币就这样悄无声息地红了，估计在一定时间内仍会有无数矿工购买专业挖矿机，走上比特币掘金之路，但比特币掘金的风险无疑会越来越大。