2009年1月3日,中本聪(Satoshi Nakamoto)在芬兰赫尔辛基的一台小型服务器上,敲下了创世区块的代码,标志着比特币网络正式诞生,与如今动辄需要专业矿机、庞大算力才能参与挖矿不同,比特币早期的挖矿更像一场“技术极客的 backyard 游戏”——门槛极低、竞争稀少,甚至带着几分“免费获取”的探索乐趣,回溯这段历史,不仅能理解比特币生态的起源,更能看清其“去中心化”基因如何在最朴素的实践中生根发芽。
比特币的诞生,本意是为解决传统金融体系的信任问题,通过区块链技术实现点对点的电子现金系统,而“挖矿”(Mining)的本质,是比特币网络的核心机制:通过算力竞争,打包待确认的交易数据 into 区块,添加到区块链上,并获取新发行的比特币作为奖励。

在创世区块中,中本聪嵌入了一条暗喻:“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks”(2009年1月3日,财政大臣濒临实施第二次银行救助),这既是对比特币诞生背景的注解,也暗示了其“抗通胀、去中心化”的使命,早期挖矿的奖励机制极其简单:每成功打包一个区块,矿工可获得50个新比特币(这一数值每21万个区块减半,即“减半机制”),此时的挖矿,没有复杂的金融衍生品,没有算力军团的角逐,更像一场“谁先算出答案,谁就能记账并拿钱”的数学竞赛。
与如今矿机厂商垄断算力、矿场集中化运作不同,比特币早期的挖矿工具,是普通人触手可及的个人电脑(CPU)。
比特币的底层算法SHA-256(安全散列算法256位),本质上是一种“哈希运算”,即通过反复计算哈希值,找到一个符合特定条件的数字(称为“nonce”),这种运算的特点是“简单但重复”,无需特殊硬件,普通电脑的CPU就能胜任,2009年1月,中本聪本人用自己开发的比特币客户端(Bitcoin-Qt)挖出了创世区块,并在随后的几天里,独自“挖”出了前几十个区块,占据了早期比特币总量的绝大部分——这并非“垄断”,而是网络中只有他一个“玩家”。
直到2009年2月,开发者哈尔·芬尼(Hal Finney)下载了比特币客户端,成为中本聪之外的第一位矿工,他用自己的电脑成功挖出了区块0号,并从中本聪处接收了10比特币的交易——这是比特币历史上的第一笔转账,全球算力几乎可以忽略不计,普通电脑的CPU运算速度足以支撑整个网络。

随着比特币逐渐被极客圈关注,参与挖矿的人开始增多,CPU挖矿的“低效率”问题逐渐显现。
2009年底,一位化名“ArtForz”的程序员发现,图形处理器(GPU) 在并行计算上的优势远超CPU,GPU拥有数千个计算核心,可同时处理多个哈希运算,算力可达同级别CPU的几十倍甚至上百倍,他编写了基于OpenCL的GPU挖矿程序,成为“GPU挖矿第一人”,这一发现如同向平静的湖面投入巨石:矿工们开始疯狂抢购显卡,尤其是AMD显卡,因其架构更适合并行计算,一度成为“挖矿神器”。
比特币价格仍接近于零(2010年5月,首次有用户用1万比特币购买两个披萨,被称为“比特币最贵披萨”),但算力竞争已初现端倪,GPU挖矿的普及,让普通电脑用户逐渐被“挤出”挖矿市场——毕竟,愿意为挖矿单独配置高性能显卡的人,仍是少数技术爱好者。
回顾比特币早期挖矿,最显著的特征是“去中心化”与“低成本”。

矿工多为技术开发者、密码学爱好者,他们参与挖矿并非为了“暴富”,而是出于对新技术的好奇和对去中心化理念的认同,中本聪在早期邮件中多次强调,比特币的设计目标是“让每个人都能平等参与”,而非制造新的垄断,2010年,比特币开发者杰夫·加兹克(Jeff Garzik)提议成立“矿池”(Mining Pool),让矿工联合算力按贡献分配奖励,但这一提议在当时遭到中本聪的反对——他担心矿池会导致算力集中,违背去中心化初心。
比特币获取成本极低,早期矿工用普通电脑挖矿,电费几乎可以忽略不计,甚至有人“无意中”成为比特币富翁,2013年,英国程序员詹姆斯·豪威尔斯(Howells)扔掉的一块旧硬盘中,存有7500个比特币(当时价值约750万美元),只因他早期挖矿后忘记备份私钥——这从侧面印证了早期挖矿的“随意性”。
早期比特币没有交易所,交易多通过论坛完成,比特币早期论坛“Bitcoin Talk”上,矿工们直接用比特币交换美元、商品甚至服务,形成了一个小而活跃的“物物交换”社区。
比特币早期挖矿,如今看来充满“原始”色彩,却为其后续发展奠定了至关重要的基础: