數(shù)字貨幣的挖礦經(jīng)歷了從CPU，到GPU，到FPGA，到ASIC的過程，算力也在經(jīng)歷著越來越集中的趨勢(shì)。

挖礦的本質(zhì)就是“沒有中央集權(quán)背景下的印鈔和分發(fā)貨幣”。挖礦是一種公平的派發(fā)貨幣的過程。

礦工是為了區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)去挖礦的，現(xiàn)在幾乎所有的POW幣，除去區(qū)塊鏈獎(jiǎng)勵(lì)之外的挖礦所得都可以忽略不計(jì)，除了BTC有占比不到10%的交易手續(xù)費(fèi)外。

比特幣和絕大多數(shù)數(shù)字貨幣也是持續(xù)通脹的，比特幣總量是2100W個(gè)，但要到2140年才會(huì)全部挖出來，現(xiàn)在平均每天產(chǎn)生1800個(gè)幣。所有這些新產(chǎn)出的幣歸誰所有？答案是歸礦工所有，誰挖到了區(qū)塊，就歸誰所有。而挖礦是一個(gè)礦工之間競(jìng)爭(zhēng)的游戲，這個(gè)游戲沒有行政門檻，只要你愿意消耗資源和金錢，就可以加入進(jìn)來，所以說這是去中心化的貨幣分發(fā)過程。

挖礦還有另外兩個(gè)主要功能，其一是打包交易，這是幫數(shù)字貨幣用戶記賬和驗(yàn)賬的過程；其二是部署協(xié)議升級(jí)，當(dāng)數(shù)字貨幣系統(tǒng)要升級(jí)時(shí)，礦工需要將自己的節(jié)點(diǎn)軟件按照新協(xié)議進(jìn)行升級(jí)，如果礦工不升級(jí)整個(gè)數(shù)字貨幣系統(tǒng)就無法勝利升級(jí)。

礦工，其實(shí)礦池更為準(zhǔn)確，是有自主意識(shí)的，挖礦的第三個(gè)功能使得礦工本身會(huì)對(duì)數(shù)字貨幣系統(tǒng)的協(xié)議進(jìn)化方向有主觀意念的選擇。

ASIC（Application Specific Integrated Circuit）芯片專業(yè)礦機(jī)是指使用專門訂制的硬件芯片來做的礦機(jī)，在制造業(yè)里是非常常見的，專門為實(shí)現(xiàn)特定的功能來設(shè)計(jì)一個(gè)芯片。

數(shù)字貨幣挖礦中的ASIC芯片礦機(jī)主要是為了獲得和顯卡礦機(jī)、CPU礦機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)勢(shì)。顯卡和CPU都是通用型芯片，而ASIC芯片是專用型的。相同價(jià)格下ASIC礦機(jī)的性能往往是顯卡和CPU礦機(jī)的幾百倍到幾千倍，這種優(yōu)勢(shì)是數(shù)量級(jí)的。

在形成相同算力的網(wǎng)絡(luò)里，使用ASIC礦機(jī)顯然要更低成本、更環(huán)保，比顯卡礦機(jī)低到了不可想象的地步。但ASIC挖礦往往帶來的是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)算力指數(shù)級(jí)別增長，支撐網(wǎng)絡(luò)所消耗的能源和制造業(yè)成本也會(huì)比顯卡礦機(jī)更多。

算力趨于集中化

隨著越來越多專業(yè)設(shè)備的投入，挖礦難度越來越高，挖礦越來越難以回本，挖礦將更趨于中心化，擁有巨額算力的礦業(yè)壟斷組織絕對(duì)不會(huì)甘心接入三方礦池被他人賺走挖礦手續(xù)費(fèi)，未來這些巨頭將會(huì)建立自己的礦池，未來，礦池也將趨于中心化。

最終導(dǎo)致的結(jié)果就是算力也在經(jīng)歷著越來越集中的趨勢(shì)，普通用戶基本沒有機(jī)會(huì)得到區(qū)塊生成激勵(lì)，使得區(qū)塊鏈原本設(shè)想的去中心化，一步一步集中到有實(shí)力的中心化的礦池手上而不再是真正意義上的去中心化。

抵抗ASIC的血淚史

設(shè)計(jì)能抵抗ASIC的挖礦算法大致有幾種基本策略。最流行的是內(nèi)存依賴法。它避開ASIC高計(jì)算速度的鋒芒，把戰(zhàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移到了內(nèi)存。內(nèi)存的性能差異遠(yuǎn)比計(jì)算單元的差異小，技術(shù)的升級(jí)速度也相對(duì)緩慢。所以一旦內(nèi)存變成瓶頸，ASIC就算有勁也使不上，只能干等I/O。

比特幣選用的SHA-256算法只需要32字節(jié)的狀態(tài)空間，可以輕松塞入寄存器里，在ASIC面前毫無抵抗力。而Ethereum基于Dagger-Hashimoto的Ethash、Zcash基于泛化生日問題的Equihash、ternity基于二分圖環(huán)路檢測(cè)的Cuckoo Cycle等新算法都很耗費(fèi)內(nèi)存，至今沒有出現(xiàn)ASIC礦機(jī)。當(dāng)然這并不代表它們無懈可擊，能至死抵御ASIC。想當(dāng)初Litecoin的設(shè)計(jì)者以為用上Scrypt就高枕無憂了，結(jié)果參數(shù)設(shè)定得不夠保守，終究還是被ASIC攻破。

回到挖礦本身，挖礦是一個(gè)極富場(chǎng)景感的詞，當(dāng)我們聽到挖礦的時(shí)候，想象中就會(huì)浮現(xiàn)一群人淘金的樣子。我們講“搬磚”，就是自己在寫字樓，付出自己的勞動(dòng)，獲得相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)，這和挖礦一樣的。搬磚是一個(gè)價(jià)值生產(chǎn)的過程，挖礦也是一樣。

適合區(qū)塊鏈技術(shù)長久發(fā)展的挖礦算法應(yīng)當(dāng)是一個(gè)民主公平的行為，能夠?qū)崿F(xiàn)讓更多普通人參與到挖礦中，防止挖礦的中心化，保證挖礦節(jié)點(diǎn)足夠分散，讓所有人都可以加入到守護(hù)數(shù)字貨幣中來。

那么問題來了，真正去中心化的挖礦算法究竟在哪里？