【连载】比特币史话 | 左右互搏(1) - 如何造出最坚固的盾

(金庸，作家。图片来源于网络)

本篇看点：比特币一年的“军费开支”有多少？中本聪的造盾之术的秘诀是什么？

前情回顾：

正文：

诸君可还记得韩非子讲的那个“矛与盾”的小故事吗？(参看《比特币史话·哈希(3)》)[公众号:刘教链]

楚国人不知道该如何回答的“以子之矛，攻子之盾”的二难问题，被中本聪巧妙破解了。[公众号:刘教链]

中本聪在比特币的设计中以实际行动给出的解法是：要想造出这世界上最坚固的盾，就要同时造出这世界上最锋利的矛。用这最锋利的矛，昼夜不停地攻击这盾，而攻之不克。恭喜你，你得到了最坚固的盾！[公众号:刘教链]

在中国武侠小说家金庸的作品中，有一个人物叫做周伯通，绰号“老顽童”。周伯通在被桃花岛主黄药师困在桃花岛地洞中的15年里，创出一门独特的武术，让自己可以一心二用，分裂成两个精神，分别控制左手和右手互相切磋，从而精进武功。这个独门绝技，就叫做“左右互搏”。(《射雕英雄传》，最初连载于1957～1959年的《香港商报》)[公众号:刘教链]

2016年3月，谷歌旗下的DeepMind公司研发的运用所谓“深度学习”(Deep Learning)技术的围棋机器人AlphaGo(“阿尔法围棋”)与围棋世界冠军、韩国职业九段棋手李世石进行围棋对弈，以4比1的总比分获胜，成为人类历史上第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人。AlphaGo的成功，把深度学习和人工智能的概念普及到了全世界。一年后，AlphaGo的升级版本AlphaGo Zero诞生。AlphaGo Zero不再需要学习任何人类的棋谱，而只是自己和自己下棋——以非常非常快的速度。经过短短3天的自我对弈，AlphaGo Zero就可以100:0战胜最初打败李世石的版本了；经过40天的左右互搏，它就可以打败此前所有旧版本的AlphaGo了，自此成为世界上人类和计算机中最强的围棋选手。[1][公众号:刘教链]

AlphaGo Zero左右互搏是为了练习进攻，世界上最强的进攻。比特币左右互搏则是为了练习防守，世界上最强的防守。[公众号:刘教链]

比特币用看似坚固无比的SHA-256哈希保护公私钥，保护区块账本，保护币基交易。但是，要确保这保护是坚不可摧的唯一方法，就是造出这世界上最强大的对SHA-256哈希的攻击力量——分布全球的、无数的比特币矿机，一天24小时、一周7天、全年无休、争分夺秒地“攻击”SHA-256哈希，而仍然只能攻破一个难度减小了无数倍的版本。比特币矿机所进行的这一低配版攻击，正是我们平常所熟知的所谓“比特币挖矿”。[公众号:刘教链]

比特币网络会动态调节这个低配版“盾”的难度，以确保全体矿工一起上，群起而攻之，也只能在大约10分钟左右攻破一次。这个率先成功攻破的人，就会得到比特币作为奖励。然后所有人又开始攻击下一个低配版的“盾”，无休无止。[公众号:刘教链]

今天，此刻，这个低配版的“盾”的难度是2的76次方，也就是76个前导0 [2]。而全长的SHA-256哈希最长可以有256个0。暴力攻破全长0的原像这个终点，恐怕是穷尽我们的想象力能想象到的、这宇宙中能够发生的所有事情都发生过之后，也还是远远未能达到的。[公众号:刘教链]

根据BitOoda受富达应用技术中心(FCAT)委托所进行的关于比特币挖矿的调研报告表明，2020年5月产量减半前后，全球比特币挖矿电力容量共计 960万 千瓦 (9.6 GW)[3]，折合年耗电 840亿度(千瓦时) (84 TWh)。而据“比特币能源消耗指数”(Bitcoin Energy Consumption Index)的数据，目前比特币全网挖矿的年能源消耗评估值大约是630亿度(63 TWh)[4]。即便按照后一个较小的数据，比特币全年耗电量高于瑞士一国全年耗电量(580亿度，全球排名41位)，在全球国家耗电量排名中可以排进前50名[5]。(中国排名第一，全年耗电量6.31万亿度)[公众号:刘教链]

据BitOoda的调研报告，比特币矿工们的平均电力采购成本约在3美分一度电左右。那么，840亿度电的年采购支出就是25亿美元。这还不算机房的建设成本、机器的硬件成本、维修成本以及运维人员成本等等。[公众号:刘教链]

按照2020年5月比特币产量减半后的产币速度计算，每10分钟产出6.25个比特币，折合年化产币量为32.85万个比特币。据统计，手续费占比约14.45% [6]，按此估算，那么矿工实际赚取的总币量则为37.6万个比特币。以一个比特币当前价11000美元估算，全体矿工一年的总收入折合41.36亿美元。[公众号:刘教链]

2019年全球各国军费开支数据显示，马来西亚一国全年军费开支约为40亿美元，排名第51位[7]。(美国排名第一，全年军费开支7500亿美元)[公众号:刘教链]

换句话说，比特币网络每年花费相当于足以进入全球国家军费支出前一百名以内的“军费开支”，动员全世界的矿工，持续打磨这杆世界上最锋利的矛——比特币算力，并用这把矛，每十分钟攻击一次这面世界上最坚固的盾——比特币哈希，反复验证，即便是这矛，也只能攻破一个低配许多数量级的盾，并且需要消耗巨大的电能和时间代价。[公众号:刘教链]

这就是比特币挖矿的左右互搏之术，中本聪的造盾之术。[公众号:刘教链]

【未完待续】(公众号：刘教链)