2009年1月3日,一位化名“中本聪”的程序员或团队,在芬兰赫尔辛基的一台服务器上,打包了全球首个“区块”——创世区块,区块中包含的唯一一笔交易是:“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks”(2009年1月3日,财政大臣濒于实施第二次银行救助),这句看似寻常的《泰晤士报》 headline,实则是中本聪对传统金融体系的隐晦批判,也标志着比特币网络的正式诞生,而与这个区块一同诞生的,还有比特币世界的第一个“矿工”——中本聪本人,以及比特币最初的挖矿模式。

早期挖矿:普通电脑的“CPU竞赛”

比特币的底层技术是“区块链”,而挖矿的本质,是通过计算能力争夺记账权(即“出块”),成功出块的矿工将获得新铸造的比特币作为奖励,同时打包的交易手续费也归其所有,在比特币的创世阶段,挖矿的难度极低,几乎没有任何技术门槛,唯一的“工具”就是普通电脑的CPU(中央处理器)。

中本聪在2009年1月发布的比特币白皮书中,曾明确设计了一套“去中心化”的共识机制:通过“工作量证明”(Proof of Work, PoW),让全网节点共同参与计算,谁先解决一个复杂的数学难题(即找到一个符合特定条件的哈希值),谁就能获得记账权,早期这个数学难题的难度极低,普通电脑的CPU就能轻松应对。

中本聪本人率先进行了“创世挖矿”,据记载,他在创世区块诞生后的几天内,独自挖出了前50个区块,这些区块被称为“创世区块序列”,比特币网络算力极低,出块时间仅需几分钟(理想情况下是10分钟一个区块,因早期参与者少,实际更快),中本聪将这些比特币全部发送给了自己,地址为“1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa”(这也是目前已知最古老的比特币地址之一,至今仍持有少量未移动的比特币)。

从“个人挖矿”到“GPU革命”

随着比特币网络逐渐被极客和技术爱好者关注,2009年下半年,越来越多的节点加入挖矿行列,CPU挖矿仍是主流,但竞争已开始出现:单个算力已难以快速出块,矿工们开始思考如何提升计算效率。

2010年,一位化名“ArtForz”的程序员首次发现,图形处理器(GPU)在并行计算(即同时处理多个任务)上的优势远超CPU,GPU原本设计用于游戏图形渲染,拥有数千个计算核心,恰好适合比特币挖矿中需要反复计算哈希值的特性,这一发现引发了比特币挖矿的第一次“技术革命”——矿工们开始疯狂采购显卡(GPU),组建“挖矿机”。

与CPU相比,GPU的算力提升了数十倍甚至上百倍,一块高端显卡的算力可达每秒数百亿次哈希运算(Hashes per Second, H/s),而同期CPU仅能达到每秒几亿次,这一阶段,普通电脑用户仍可参与挖矿:只需购买多块显卡插入主板,配置电源和散热系统,就能组建“家庭矿场”,随着GPU挖矿的普及,网络算力开始快速上升,CPU挖矿逐渐被淘汰——算力低的矿工出块概率骤降,挖矿“收益递减”效应显现。

“矿池”的诞生:从“单打独斗”到“抱团取暖”

2010年,比特币网络算力进一步增长,单个矿工独立挖出区块的概率大幅降低,早期一个普通矿工可能几天就能挖到一个区块,到了2010年底,可能需要数周甚至数月,一种新的合作模式——“矿池”(Mining Pool)应运而生。

矿池的本质是“算力聚合”:多个矿工将各自的算力贡献给矿池,由矿池统一分配计算任务,一旦成功出块,奖励根据各矿工贡献的算力比例分配,这种方式虽然降低了单次出块的奖励额度,但大幅提高了挖矿的稳定性,让矿工能获得持续的、可预期的收益。

2010年10月,全球第一个比特币矿池“Slush Pool”(原名Bitcoin Pooled Mining)诞生,由程序员Toshi Nakamoto(与中本聪同名,但非同一人)创建,矿池的出现,标志着比特币挖矿从“个人英雄主义”进入“集体协作”时代,对于普通矿工而言,加入矿池成为唯一可行的选择——即使算力不高,也能通过“积少成多”获得收益。

早期挖矿的“黄金时代”:几乎零成本的比特币

回顾比特币最早期的挖矿,最令人惊叹的是其“低成本”和“高回报”,在2009-2010年间,比特币几乎没有任何交易价值,中本聪和早期参与者挖矿更多是出于对技术的探索和兴趣,而非逐利。

  • 成本极低:早期挖矿只需普通电脑或显卡,电费和网络成本几乎可以忽略不计,2009年,中本聪用一台普通服务器挖矿,日耗电量不足1度电;2010年,一个GPU矿机的成本约几千元,但算力足以支撑日常挖矿。
  • 奖励丰厚:根据比特币的规则,创世区块(第0块)之后,每出块210000个区块,挖矿奖励减半,2009-2012年为“第一个减半周期”,每个区块的奖励是50枚比特币,也就是说,早期矿工每成功出块一次,就能获得50枚比特币——而当时比特币的价格几乎为零,直到2010年5月22日,美国程序员Laszlo Hanyecz用1万枚比特币购买了两个披萨(这一事件被称为“比特币披萨日”),才首次为比特币赋予了“实物价值”(当时单价约0.003美元)。

据记载,中本聪在2010年7月离开比特币项目前,共挖出了约100万个比特币(目前价值约200亿美元,但从未转移);早期参与挖矿的极客们,用普通电脑“薅”到了数千甚至数万枚比特币,却因对其价值缺乏认知,很多人早已丢失私钥或低价抛售。

从“创世挖矿”到“算力军备竞赛”

比特币最早的挖矿,是一段充满理想主义和技术探索的“创世时代”,从CPU的“个人挖矿”到GPU的“算力革命”,再到矿池的“协作模式”,挖矿技术的演进,本质上是比特币网络从“极客小圈子”走向“全球共识”的缩影。