挖矿是什么呢?当然不是叫你真的去好事多买一组工具组来挖，他是一门密码学的概念，用来保护所有比特币帐本上的交易，你该做的是去光华商场买一台顶规电脑，并使用程序作业啰

由于比特币的交易都存在在帐本(BTC ledger)上，帐本中不但记录了所有的历史帐户讯息，而且任一节点只需要发起一个交易，都需要将交易行为讯息，透过加密的方式传递到区块网路中其他的每一个节点，才可以确保交易讯息可以保存于所有节点上的帐本，并能精确地更新且验证这一笔交易行为，由各种节点串接起来的区域，当然就可以称之区块链啰。

而这个帐本对于所有的节点而言都是公开的，所有交易都需要透过电脑运算来验证并记录到此公开帐本上，所以提供此服务所需的运算力的电脑，就可以称为矿机，而使用矿机的你当然就是矿工啰。矿工在提供电脑资源确保比特币交易系统运作时，就有一定机会获得比特币作为报酬，因此该矿工的矿机在运算时获取比特币之过程即为「挖矿」，所以称挖矿是一门加密技术，似乎也不为过。

而挖矿的目的是什么呢?

刚有提到区块链是一种去中心化的机制，过去我们所有的交易，不管是时间还是帐号讯息，都被记录在银行里，而现在使用区块链的机制后，帐本都是透明公开化的，那交易的过程都必须依赖所谓的买卖双方，银货两讫的共识，那挖矿加密的重点，就是为了决定记帐权的共识：先确认交易，并把交易纳入区块链之中。并确保区块链时间顺序的正确。

而有些待确认的交易资料会被打包至某个区块之中，而为了防止区块有心人士恶意篡改，区块则必须满足一项严格且缜密的密码学规则，而遭受随意篡改的区块，当然会因为不符规则变得无效，藉由这个机制，没有一个人能控制区块链中能包含哪些交易，也因为区块链有所谓的共识以及共享，更是无法任意更动区块链的某一部份。

当然，只是单纯的密码就仍然只是密码，像模仿游戏电影里，仅管德军每天都更换密码，却仍然有被破解的风险，对吧，若是一昧的使用困难的密码，加密解密的效率也可能会影响到交易的效率，如果交易验证过久，那使用者一定会大幅反弹。

所以我们可以想像比特币的挖矿过程，就像是一场多人参加的猜谜游戏，一但有人顺利的解出答案，就会依据答案解出的时间来调整难度，若太快就会被调难，反之就会调简单，让每一道题目被解出的时间都座落在约十分钟左右，而这也是区块链解谜里面最重要的机制。而这中间的谜底为了符合匿名性，就有所谓的三大要素：公钥、私钥以及地址。

1.私钥（Private Key）

私钥的用途为管控相对地址的所有资产，从资产的传送到交换，都需要用私钥来做签名认证。基本上私钥可以写成256位元的二进位数，所有符合此一格式的私钥就会有2的256次方个，若改写成十进位的话足足有78位数(晕)，基本上雷同机率很低。从私钥到地址的过程中，私钥会先透过一组椭圆曲线加密的对应函数得到一个长度为512位元的公钥。

2.公钥（Public Key）

公钥最主要的功能，为验证财产的拥有权。当交易时需要转出任何一笔财产时，都须提出公钥来做该财产拥有权的认证，并和私钥对整笔交易签名认证，用以确定财产拥有者同意转出。而当矿工在验证交易时，当然就会检查该公钥是否配对于要转出的该笔财产，且因为公钥、私钥及地址都是连动的，所以也会一并验证是否可与该资产的地址对应，并同时检查此一签名是否属于该拥有者。

虽然私钥可能单向转换成公钥，但公钥是取得私钥的最后一道防线，所以我们会希望公钥尽可能不要太常出现在公开的区块链上，而前言提到，在转出财产的时候一定需要公钥来验证，所以我们只保护收入端所显示的公钥。在收入财产时再对公钥做一层的哈希函数来保护公钥，此一哈希函数的输出即为地址。

3.地址（Address）

在区块链的定义中，在一笔交易中，一个收款者能够拥有不只一个地址，所以地址与收款者并无法做到100%的对应。而每笔交易的付款与收款对象均可以有一人以上，在这样的交叉比对下，来达成区块链基本的匿名性。而地址的产生，是私钥透过SHA256与RIPEMD160所组成的哈希函数，一个512位元的公钥将会先由此哈希函数转换为160位元后，再编码为地址，因此转换途径依序为私钥>公钥>地址，仅由后者是不可能回推出前者的。而地址可用于收取别人转交给你的财产，拥有此地址相对应的公钥与私钥，便可以再把里头的财产转出。

在这样的结构下，我们可知道其中密码的慎密性其实是相当高的，而其中最关建的机制就是所谓的"工作量证明"(Proof of Work，POW )，这也是为了完成去中心化的目的，使每一个参与的节点可以共同验证交易的方法，做法是透过工作量证明，让任一运算节点，花费时间和运算资源来计算出一组上述加密的结果，一旦这个数值被算出来后，就可以让其他节点去验证这个值是否有效，也会透过这样的机制去调整每一次加密的难度，让他可以维持在解一次约十分钟左右。而也因为这个难度都可以维持在一定的水平，所以矿工必须完成一定量的工作才可以收到新的比特币当报酬。

当然这时候比特币的数量有受到管控，目前总数是两千一百万颗，但区块链的应用却已经蒸蒸日上，例如美国有部分的系统就透过区块链的技术来做私人股票交易，使交易更透明，而最著名的范例也是美国的音乐平台Ujo Music，透过区块链串接金流及上架的技术，让音乐家可以更透明的分享自己的音乐做品。

现在应用的例子已经不胜枚数了，而区块链技术本身也是Open Source，但只有懂得技术核心，才能做出符合产业趋势的客制化区块链产品。这样去中心化的技术，已经深深改变了人类对交易行为上的认知，也许未来的工业革命前哨战，就在这时候悄悄开打了。

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