“天河二号”不断计算每秒3.39亿次的运算速度，破解比特币需要多长时间？

先传播一些常识：

天河二号超级计算机

“天河二号”是国防科技大学研制的超级计算机系统。峰值计算速度5.49亿次每秒，连续计算速度3.39亿双精度浮点数每秒。点计算的卓越性能高居榜首，成为世界上最快的超级计算机。

在2014年11月17日公布的世界超级计算机500强榜单中，中国“天河二号”以几乎是排名第二的美国“泰坦”两倍的速度连续第四次夺冠。

2015年5月，在“天河二号”上成功开展了3万亿个中微子和暗物质的宇宙N体数值模拟，揭示了1600万年前大爆炸以来约137亿年的漫长演化过程。. 同时，这是迄今为止世界上粒子数最多的N体数值模拟；11月16日，世界超级计算机500强名单在美国公布。第六次统治。

2016年6月20日，新的世界500强超级计算机名单公布，采用中国自主芯片制造的“神威太湖之光”取代“天河二号”荣登榜首。2017年11月13日，世界超级计算机500强名单揭晓，“天河二号”以每秒3.39亿次的浮点运算速度连续第四次位居第二。

编辑技术参数

型号：天河2号型号为TH-IVB-FEP

处理器：16000个计算节点，每个节点配备两个Xeon E5 12核中央处理器和三个Xeon Phi 57核协处理器（计算加速卡）。共32000个至强E5主处理器和48000个至强融核协处理器，共312万个计算核心。

CPU由Intel提供，运行时钟频率为2.2GHz Xeon E5-2692 V212核心处理器，基于Intel Ivy Bridge微架构（Ivy Bridge-EX核心），采用22nm工艺，峰值性能< @0.2112TFLOPS。

计算加速方面，采用了基于Intel集成众核架构的至强融核31S1P协处理器，运行时钟1.1GHz，每颗使用61核中的57核（因为使用61核会有计算周期协调问题），每个核心通过特殊的超线程技术可以运行4个线程，从而达到1.003TFLOPS的峰值性能。

前端处理器：计算节点前端处理器为4096颗FT-1500 16核SPARC V9架构处理器，40nm工艺，工作时钟频率1.8GHz，热设计功耗65W，峰值性能为144GFLOPS。

贮存

内存：每个节点有64GB主存，每个至强融核协处理器有8GB板载内存，所以每个节点总共有88GB内存，总内存1.408PB。

外部存储器：12.4PB容量硬盘阵列

主机架

主板、机架和机柜均由浪潮集团制造，共125个机柜，每个机柜容纳4个机架，每个机架容纳16块主板，每块主板配备两个计算节点。每个机柜还配备负载指示灯，根据机柜内主机的计算负载改变LED的发光颜色。

每块主板分为两部分：APU模块和CPM模块。APU部分搭载5颗至强融核，CPM部分搭载1颗至强融核+4颗至强E5。

APU模块和CPM模块通过CPU内部提供的PCI-E3.0 16x接口连接。但是，由于至强融核的硬件限制，仅支持 PCI-E 2.0 16x。通道数据传输速率为 10Gbps。

连接

采用光电混合传输技术，采用自制的TH Express-2骨干拓扑网络连接，13个大型路由器通过576个光电传输介质连接端口与每个计算节点互连，控制器命名为NRC，采用90nm工艺，单个控制器的数据吞吐量为2.56Tbps，终端网络接口使用名为NIC的控制器，与PCI-E 2.0接口相连，数据传输速率6.36GB/s。

操作系统

Kylin 操作系统，基于 SLURM（Simple Linux Utility for Resource Management，用于资源管理的单一 Linux 实用程序）的全局资源管理。

Ubuntu Linux。（Ubuntu OpenStack 运行在 256 个高性能节点上，未来几个月将增长到 6400 多个节点。OpenStack 和 Ubuntu 的编排工具 Juju 都将运行在天河二号上，实现国防科技大学的合作。合作伙伴和联盟机构可以快速部署和管理高性能云环境）。

能源消耗

整机耗电量为17808千瓦。安装水冷系统后，耗电量将达到24兆瓦。无论是否安装水冷系统，都是目前TOP500中耗电量最大的。

根据 6 月 17 日公布的数据，每瓦性能为 1.901GFLOPS，仍低于 Titan 的 2.143GFLOPS 每瓦和 IBM Sequoia 的 2.177GFLOPS 每瓦，但更好比“北京”号的 <@0.830GFLOPS 每瓦远高于天河一号的 <@0.668GFLOPS 每瓦。

神威太湖之光超级计算机

神威太湖之光超级计算机是由国家并行计算机工程技术研究中心研制，安装在国家超级计算无锡中心的超级计算机。神威太湖之光超级计算机搭载40960颗中国自主研发的“神威26010”众核处理器。众核处理器采用64位独立神威指令系统，峰值性能12.5亿1亿次/秒，持续性能9.3亿次/秒。

2016年6月20日，在法兰克福举行的世界超算大会上，国际TOP500组织发布的榜单显示，“神威太湖之光”超级计算机系统位居榜首，不仅比第二名“天河尔”“神威太湖之光”还要快快了近一倍，效率也提升了3倍；[1]11月14日，在美国盐湖城发布的新TOP500榜单中，“神威太湖之光”的计算速度更大。优势轻松夺冠；11月18日，中国科研人员凭借“神威·太湖之光”超级计算机的应用成果，首次荣获“戈登·贝尔”奖，在该奖项中实现了我国高性能计算应用成果为零。突破。

2017年5月，国家科技部高技术中心在无锡组织“神威太湖之光”计算机系统项目现场验收。经认真调研，专家组一致同意通过技术验收；11月13日，世界超级计算机500强名单揭晓。点操作速度第四次夺冠。

1.峰值性能125.436PFlops，世界第一

2.持续性能93.015PFlops，世界第一

3. 性能功耗比6051MFlops/W，全球第一

2016年6月20日，在法兰克福举行的世界超算大会上，国际TOP500组织发布的榜单显示，“神威·太湖之光”超算系统位居榜首，不仅比第二名“天河二号”快了近速度提高一倍，效率也提高了三倍。

2016年11月14日，中国“神威太湖之光”在世界超级计算机500强新榜（TOP500））中以较大的计算速度优势轻松夺冠。算上之前的“天河二号”，中国已经连续四年占据全球超算排行榜榜首。

2017年6月19日下午，在德国法兰克福举行的I SC2017国际高性能计算大会上，“神威太湖之光”超级计算机实现了每秒12.50亿次的峰值计算能力和秒< @9.30亿次连续算力，再次荣登世界超级计算机排行榜TOP500第一名。本次冠军赛也实现了我国国产超算系统在世界超级计算机锦标赛中的前三连冠，国产芯片在世界舞台上继续展现自己的光彩。

2017年11月13日，新一期全球超级计算机500强榜单发布。中国超级计算机“神威太湖之光”和“天河二号”连续第四次位居第一和第二，中国超级计算机上榜。总数再次超过美国，获得第一名。这一次，中国的“神威太湖之光”和“天河二号”再次领先，浮点运算速度分别为每秒9.30亿次和3.39亿次，分别。

自主研发核心部件

“神威太湖之光”超级计算机是世界上第一台采用国产处理器打造的超级计算机。在“神威·太湖之光”超级计算机推出之前，我国有很多“天河二号”。它使用英特尔处理器获得了世界500强超级计算机的第一名。去年4月，美国商务部发布公告，决定驳回英特尔向中国广州国家超算中心出售“至强”芯片用于“天河二号”系统升级的申请。中心、天津中心和国防科技大学四个国家超级计算中心被列入出口管制清单。“神威太湖之光”超级计算机自主研发“神威26010” 众核处理器经过技术攻关，从而打破了国外的技术封锁。虽然只有一英寸左右的大小，但它的计算速度却达到每秒3万亿次，相当于目前市面上20款主流笔记本的计算速度，而“神威太湖之光”超级计算机由40960个这样的处理器组成。

比特币是如何“破解”的？

众所周知，比特币一共有2100万枚。很多人经常调侃说，量子计算机出来后，分分钟就会被挖出来。比特币市场一定有大矿难，这样显卡才能更便宜。但是如果你问专业人士，你肯定会被嘲笑，那为什么不能用超级计算机来挖所有的比特币呢？

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要了解比特币，首先要了解哈希值，中文称为哈希值、特征值、数字签名、哈希值等。有一个二进制数据串：11001110。他最长的连续长度是3，有5 1s，所有偶数之和为2，则根据此逻辑的特征值为： 352 。假设在传输这串二进制的时候，一个错误的位变成了11011110，那么他的特征值就变成了463。可以看出比特币有可能被破解吗，只要数据变化很小，特征值也会发生剧烈的变化。特征值可以用来保证数据的正确传输，但密码学的应用更为广泛。数据库保存密码，保存的是密码的特征值，而不是明文密码。设置密码时，计算特征值，并在输入密码时重新计算。如果密码相同，则密码验​​证通过。所以实际上可能有多个登录密码。从明文密码到特征值（或加密密码），这个过程称为加密。从加密密码中导出明文密码称为破解。现代加密算法，加密容易，破解难。在 SHA1 的早期，谷歌已经有了破解算法，大约 110 块显卡算作一年的计算。而目前的SHA-512算法，75%的开裂概率需要碰撞的10的77次方，大约是二进制计算的10次方的80次方，比宇宙中的原子数还大，在现有理论下是不可能破解成功的。此外，加密现在用盐加密，这意味着你的密码是用一串随机数加密的。即使您的密码很简单，也不会被撞库破解。也就是说，每一个密码都必须从头开始破解，不能使用别人计算出来的结果。回到比特币。计算比特币的过程就是破解密码的过程。比特币服务器给你一个密文，让你计算明文，即 50 个比特币。现在好像是12. 5，不用太在意。让我们谈谈比特币的本质。比特币的创建是为了模仿黄金的特性。黄金在古代没有实际应用价值，总量是固定的。开采黄金需要劳动力，其价值基于普遍认可。与比特币相比，它只是数据，没有价值。总共2100万个是有限的。计算比特币需要大量的计算，而价值取决于每个人的自发认知。另外，交易方式、安全模式等这里不再赘述。最关键的特点是，比特币通过控制哈希值的难度来保证每天产生的比特币数量大致固定。因此，可以制定每4年产量减半的计划，2140年所有比特币产出。简单来说，矿工越多，每个矿工产出的产量就越少。总共2100万个是有限的。计算比特币需要大量的计算，而价值取决于每个人的自发认知。另外，交易方式、安全模式等这里不再赘述。最关键的特点是，比特币通过控制哈希值的难度来保证每天产生的比特币数量大致固定。因此，可以制定每4年产量减半的计划，2140年所有比特币产出。简单来说，矿工越多，每个矿工产出的产量就越少。总共2100万个是有限的。计算比特币需要大量的计算，而价值取决于每个人的自发认知。另外，交易方式、安全模式等这里不再赘述。最关键的特点是，比特币通过控制哈希值的难度来保证每天产生的比特币数量大致固定。因此，可以制定每4年产量减半的计划，2140年所有比特币产出。简单来说，矿工越多，每个矿工产出的产量就越少。最关键的特点是，比特币通过控制哈希值的难度来保证每天产生的比特币数量大致固定。因此，可以制定每4年产量减半的计划，2140年所有比特币产出。简单来说，矿工越多，每个矿工产出的产量就越少。最关键的特点是，比特币通过控制哈希值的难度来保证每天产生的比特币数量大致固定。因此，可以制定每4年产量减半的计划，2140年所有比特币产出。简单来说，矿工越多，每个矿工产出的产量就越少。

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因为比特币是有规律的、定量的生产出来的，付出努力才不会出现奇迹。每个分类帐记录区块链网络上的交易。那么“挖矿”就是在十分钟内将区块链网络上的所有交易“打包”，将所有交易记录到账本中，生成一个区块。区块生成后，负责“打包”的矿工将获得相应的奖励。无法生成块，因此没有奖励。10分钟后，产生了第一批50个比特币，此时总金额为50。当总量达到1050万（2100万的50%）时，挖一个区块的奖励减半为25 . 目前，如果您挖出一个区块，系统会自动为您的节点分配 12.5 个比特币。因为比特币网络交易需要收费，所以过去十分钟的网络交易费用属于负责打包的矿工。所以，只要你继续做矿工，继续挖矿，比特币永远不会被挖到。超级计算机消耗这么多人力物力，先不说它是否适合挖矿。如果使用超级计算机挖矿，将被外界视为国家对比特币流通的默认和肯定。如果国家用超级计算机来挖比特币，未来政策会如何执行？找到合适的哈希码是一个概率问题。只要你有世界上的算力，你就有很高的概率挖到比特币，不能说是100%。过去十分钟的网络交易费用属于负责打包的矿工。所以，只要你继续做矿工，继续挖矿，比特币永远不会被挖到。超级计算机消耗这么多人力物力，先不说它是否适合挖矿。如果使用超级计算机挖矿，将被外界视为国家对比特币流通的默认和肯定。如果国家用超级计算机来挖比特币，未来政策会如何执行？找到合适的哈希码是一个概率问题。只要你有世界上的算力，你就有很高的概率挖到比特币，不能说是100%。过去十分钟的网络交易费用属于负责打包的矿工。所以，只要你继续做矿工，继续挖矿比特币有可能被破解吗，比特币永远不会被挖到。超级计算机消耗这么多人力物力，先不说它是否适合挖矿。如果使用超级计算机挖矿，将被外界视为国家对比特币流通的默认和肯定。如果国家用超级计算机来挖比特币，未来政策会如何执行？找到合适的哈希码是一个概率问题。只要你有世界上的算力，你就有很高的概率挖到比特币，不能说是100%。所以，只要你继续做矿工，继续挖矿，比特币永远不会被挖到。超级计算机消耗这么多人力物力，先不说它是否适合挖矿。如果使用超级计算机挖矿，将被外界视为国家对比特币流通的默认和肯定。如果国家用超级计算机来挖比特币，未来政策会如何执行？找到合适的哈希码是一个概率问题。只要你有世界上的算力，你就有很高的概率挖到比特币，不能说是100%。所以，只要你继续做矿工，继续挖矿，比特币永远不会被挖到。超级计算机消耗这么多人力物力，先不说它是否适合挖矿。如果使用超级计算机挖矿，将被外界视为国家对比特币流通的默认和肯定。如果国家用超级计算机来挖比特币，未来政策会如何执行？找到合适的哈希码是一个概率问题。只要你有世界上的算力，你就有很高的概率挖到比特币，不能说是100%。先不说它们是否适合挖矿。如果使用超级计算机挖矿，将被外界视为国家对比特币流通的默认和肯定。如果国家用超级计算机来挖比特币，未来政策会如何执行？找到合适的哈希码是一个概率问题。只要你有世界上的算力，你就有很高的概率挖到比特币，不能说是100%。先不说它们是否适合挖矿。如果使用超级计算机挖矿，将被外界视为国家对比特币流通的默认和肯定。如果国家用超级计算机来挖比特币，未来政策会如何执行？找到合适的哈希码是一个概率问题。只要你有世界上的算力，你就有很高的概率挖到比特币，不能说是100%。

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挖矿其实就是把你的电脑或者矿机捐赠给别人，作为交易平台。如果最终交易是使用您的计算能力进行的，您将获得比特币奖励和交易费用。写一个区块需要十分钟，一个交易需要确认成功写在六个区块上。也就是说，比特币的机制规定，每十分钟只给一次奖励。现在奖励是12.5比特币，原来是50，现在是两次减半后的奖励。最终都是在2140年挖出来的。所以比特币要到2140年才会被挖出来。挖完就意味着没有人贡献算力，也就是币不能交易。我很好奇 2140 年后比特币将如何运作……

来自网友堂堂影视：

好吧，让我们普及一下什么是职业。下图是专业的挖矿设备，俗称显卡刻录机，即显卡阵列。点算力，这样的集群比任何超级计算机都要强大的多，根本不是一个数量级。

目前比特币矿机最低投资在几十万元以上，上千万以上是个人用户无法承受的。现在的比赛是砸装备。谁拥有更多的设备，谁就拥有更先进的设备。任何人都可能成为赢家。

“破解”比特币不能像电视剧里的黑客那样，利用漏洞进入某个系统，篡改数据，因为没有这样一个中心系统供你破解。比特币是去中心化的，数据存储在数千台计算机中，没有可以破解的系统。

好的，现在我们来谈谈为什么不用超级计算机来挖所有的比特币？

1、超级计算机也无法加速比特币的生产

事实上，比特币是基于区块链技术的。区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新应用模式。所谓共识机制，就是在区块链系统中实现不同节点之间建立信任和获取权益的数学算法。

打个比方，把区块链想象成一本账本。每个分类帐记录区块链网络上的交易。那么“挖矿”就是在十分钟内将区块链网络上的所有交易“打包”，将所有交易记录到账本中，生成一个区块。区块生成后，负责“打包”的矿工将获得相应的奖励。而“挖”大致相当于争取“打包”权。

然后，结论就出来了。每十分钟生成一个块！就是说着急也没用，时间不多了，出块也不行。无法生成块，因此没有奖励。因此，大国不能创造奇迹。超级计算机也无法加速比特币的生成。

其实看看矿机（下图），它也是一台超级计算机。

2、使用超级计算机是国家行为，“挖矿”仍是幻想

超级计算机的建造需要耗费大量的人力物力。是否适合挖矿就更不用说了。即使适合挖矿，也需要国家相关部门进行比较。

更重要的是，中国不支持比特币。如果使用超级计算机进行挖矿，将被外界视为国家对比特币流通的默认和肯定。这不仅会影响比特币市场，造成波动。这种行为会阻碍国家随后的政策变化。事实上，在国家 9 月份禁止 ICO 之后，比特币和其他虚拟货币交易平台在中国已经成为非法行为。如果国家用超级计算机来挖比特币，未来政策会如何执行？

3、投入产出比不划算

付出的代价与产出不成正比。浪费稀有能源，没有人会做这种事。这就像你为什么不使用超级计算机来击败王者荣耀一样。

说说怎么破解：

用超级计算机不可能挖出所有的比特币，因为比特币的供应速度是固定的，不可能大力创造奇迹。比特币诞生之初，大约每十分钟产生 50 个比特币，而这个数字每 4 年减半。目前比特币的增长速度是每 10 分钟 12.5 个比特币，到 2140 年比特币数量达到 2100 万的峰值，不再增长。目前，已开采约 1600 万比特币。

破解比特币的方法只有两种，一种是篡改公共账本，另一种是破解其身份认证系统。

是否有可能篡改公共分类账？

这个问题我也在另一个相关的问题中讨论过——为什么黑客不直接修改他们的比特币余额——简单来说，如果你想篡改公共账本，首先你的计算能力必须与其他矿工。金额相当。我没有具体看所有矿工的算力加起来有多少，但是根据经济均衡的概念，我们可以估算出所有矿工每小时投入的电力和设备成本在萌芽期大约是 120 万美元。根据这个估计，我们可以感受到整个网络的计算能力是多么的惊人。还有一点就是用于挖矿的矿机是专门为挖矿而设计的，超级计算机是用来解决各种科学问题的，挖矿效率远低于矿机。所以仅仅一台超级计算机是不可能篡改公共账本的，因为其他矿工的计算能力天生就很高，而超级计算机的效率不是很高。说得倒退一万步，即使你用很多超级计算机组成一个矿池，用它来篡改比特币的公共账本，比特币开源社区也可以进行硬分叉，将账本恢复到之前的样子。错误。

还有一种“破解”比特币的方法，就是通过破解身份验证问题，把别人的比特币当成自己的。

通过破解比特币的身份认证系统，你可以冒充另一个用户，将他的比特币转入你的账户。什么是身份认证系统？这涉及到非对称加密技术，这是一个相对复杂的数学问题。我试着用一个比喻来解释。当你去银行取钱时，你需要提供密码来证明你是账户的持有人。银行将通过检查您的帐号和密码是否匹配来验证您的身份。所以账号和密码可以完全无关，可以为账号设置任意密码。但在比特币的世界里，没有银行，比特币是去中心化的，只有你知道你的密码，那么如何验证呢？这时，数学家想出了一个方法。他们要求帐号是密码的特定更改。这样，我就可以显示我的密码，让大家看看这个特定更改后密码是否变成了帐号。如果是，则表示我就是我。但这种做法不可避免地会带来另一个问题。如果黑客从帐户中猜出密码怎么办？这就是我之前所说的破解认证。数学上可以证明，在现有的算力范围内，即使是超级计算机，破解认证的可能性也很小，暂时不用担心账号密码被猜到。不过，未来量子计算机是否发展迅速，就很难说。返回搜狐，查看更多 我可以显示我的密码，让大家看看这个特定更改后密码是否变成了帐号。如果是，则表示我就是我。但这种做法不可避免地会带来另一个问题。如果黑客从帐户中猜出密码怎么办？这就是我之前所说的破解认证。数学上可以证明，在现有的算力范围内，即使是超级计算机，破解认证的可能性也很小，暂时不用担心账号密码被猜到。不过，未来量子计算机是否发展迅速，就很难说。返回搜狐，查看更多 我可以显示我的密码，让大家看看这个特定更改后密码是否变成了帐号。如果是，则表示我就是我。但这种做法不可避免地会带来另一个问题。如果黑客从帐户中猜出密码怎么办？这就是我之前所说的破解认证。数学上可以证明，在现有的算力范围内，即使是超级计算机，破解认证的可能性也很小，暂时不用担心账号密码被猜到。不过，未来量子计算机是否发展迅速，就很难说。返回搜狐，查看更多 但这种做法不可避免地会带来另一个问题。如果黑客从帐户中猜出密码怎么办？这就是我之前所说的破解认证。数学上可以证明，在现有的算力范围内，即使是超级计算机，破解认证的可能性也很小，暂时不用担心账号密码被猜到。不过，未来量子计算机是否发展迅速，就很难说。返回搜狐，查看更多 但这种做法不可避免地会带来另一个问题。如果黑客从帐户中猜出密码怎么办？这就是我之前所说的破解认证。数学上可以证明，在现有的算力范围内，即使是超级计算机，破解认证的可能性也很小，暂时不用担心账号密码被猜到。不过，未来量子计算机是否发展迅速，就很难说。返回搜狐，查看更多 所以我们暂时不用担心账号密码被猜到。不过，未来量子计算机是否发展迅速，就很难说。返回搜狐，查看更多 所以我们暂时不用担心账号密码被猜到。不过，未来量子计算机是否发展迅速，就很难说。返回搜狐，查看更多