【出賣眼球的下一步是出租CPU運算力】挖礦如何成為一門新生意，瀏覽器挖礦原理大剖析

知名海盜灣網站綁架個人電腦CPU資源來挖礦的事件，打開了瀏覽器挖礦的大門，甚至開始吸引不少網站主，開始思考，如何將加密貨幣的挖礦行為，變成新型態的商業模式。其實，這不是一個新概念，早在5年前，在瀏覽器上跑JavaScript挖礦程式的點子就已經出現了。

「2011年的瀏覽器挖礦，跟現在的概念一模一樣，只不過當時挖得是比特幣。」去年擠進Google Play商店熱門App排行榜的「挖鑽石換Line貼圖」App作者黃士晉觀察，這是一個揪眾幫忙用手機挖礦，再送Line付費貼圖的小遊戲。他也是臺灣區塊鏈社群的活躍者，一直想從虛擬貨幣挖礦行為中，來找出新的應用模式。

海盜灣事件喚起了黃士晉對瀏覽器挖礦的注意後，他開發了一個名為「挖挖」的單頁網站，除了簡單介紹，只在網頁加上了短短幾行的Coinhive挖礦JavaScript程式碼就成了一個利用挖礦獲利的網站。「當有訪客瀏覽挖挖網站時，就會介接到提供挖礦礦池的Coinhive下載挖礦程式，再用訪客的電腦CPU來挖門羅幣（Monero，代號XMR）。

黃士晉解釋，Coinhive網站就是一個虛擬貨幣的礦池，將挖礦需要的Hash雜湊值計算工作，分配給所有連上來的礦工電腦，若有電腦搶先計算出有效的區塊Hash值，先回傳到Coinhive礦池伺服器，再由Coinhive向門羅幣區塊鏈提出，驗證有效後，Coinhive就能得到獎勵，再分潤給上傳這個區塊Hash值的礦工電腦，Coinhive再進行下一次的派工，將區塊計算需要的資訊，再分派給各礦工。若Coinhive回報給門羅幣區塊鏈的Hash值無效（例如有人搶先一步完成這個區塊的計算），Coinhive就會通知各礦工電腦放棄現有計算工作，重新派工，再進行下一輪區塊的計算。

Coinhive的JavaScript挖礦程式，會透過WebSocket通道，自動串連礦工電腦上瀏覽器，將挖礦全程自動化。

為何是門羅幣？1萬倍效能差距可以縮短到35%

這次的挖礦事件，最讓大家疑惑的問題是，為什麼是門羅幣？它為什麼可以利用CPU挖礦？黃士晉指出，門羅幣的抗礦機（ASIC Resistant）特色，正是讓任何瀏覽器都有機會成為礦工的關鍵。黃士晉解釋，2014年誕生的門羅幣，最初的設計就是要開發出一款純CPU可以挖的幣，讓挖礦者必須使用CPU或GPU來計算，以提高挖礦運算的分散程度，避免算力過度集中在大型礦池。

去中心化（Decentralization）是所有加密貨幣的前提與特色，但是門羅幣的設計更是注重這一點，它所使用的演算法稱作Cryptonight，特別針對CPU架構來優化，尤其利用了CPU擅長的AES（進階加密標準）還搭配了高耗記憶體快取的設計，「門羅幣挖礦作業時，必須先載入前幾個區塊的資料來加入計算，它規定就是如此，所以，礦工電腦必須有足夠的記憶體來儲存這些資料。」一般比特幣專用挖礦機，以強化運算為主，不會搭載足夠的記憶體。

再加上，門羅幣Cryptonight演算法有另一個特性是，可以讓JavaScript挖礦程式的效能，不會輸C++語言開發的ASIC大型礦機程式太多，「尤其遠不如其他加密貨幣那樣效能差距極大。」黃士晉表示。

像Coinhive評估，用C++寫的挖礦程式，只比在瀏覽器上執行JavaScript挖礦程式的效能，多了35%而已，不像比特幣，「只靠CPU和GPU挖礦，比起現今最快的ASIC礦機，兩者算力相差了一萬倍，相當懸殊。」他解釋，原因是比特幣挖礦設計，採用SHA-256雜湊演算法，可以使用ASIC軟體輕鬆完成。因此，比特幣礦機憑著架設簡單、便宜且利潤高，導致比特幣的挖礦工作被大型礦池壟斷了。

他指出：「門羅幣採用的Cryptonight演算法，可說是一種ASIC Resistant（抗礦機）」，讓門羅幣礦機的效果變得不像比特幣礦機那樣有效率。

並非技術上無法打造出門羅幣礦機，黃士晉補充，Cryptonight演算法挖礦時，需要載入大量資料，若想實現超高速計算，就算是用DDR記憶體還不夠快，得用更高速的記憶體快取才行，這就帶來相當昂貴的記憶體成本，對礦機廠商而言，不一定能符合回收效益。甚至，「一旦門羅幣礦機真的出現了，這些幣種還可能會進行硬分岔（Hard-fork），就是要讓這些礦機無法使用。」

換句話說，正是ASIC Resistant特色的門羅幣，讓世界各地的礦工，可以在家中用電腦就能進行挖礦。這也是像Coinhive瀏覽器挖礦程式，非選擇門羅幣不可的原因。

短短兩行程式碼讓你的電腦也變成挖礦一份子

海盜灣利用JavaScript瀏覽器挖礦的概念其實並非首例，2011年的Browser Bitcoin Miner就是最早現身的瀏覽器挖礦，只不過當時挖的比特幣的難度僅是現在的百萬分之一。而此次造成熱潮的Coinhive，原本只是德國一家經營圖片農場的公司，為了想辦法替自家的網站賺錢，開啟了用瀏覽器挖門羅幣的生意。

Coinhive自成一個門羅幣的礦池節點，負責同步過去門羅幣的區塊鏈資料，利用兩行短短的程式碼將挖礦資料分散給，每一個串接的瀏覽器執行挖礦，再將結果回傳。

首先，想要透過在網頁介接Coinhive挖礦程式碼的人，要在Coinhive註冊帳號，Coinhive平臺會幫忙設定好Site Key公私鑰，只要將公鑰的部分置換到呼叫Coinhive挖礦程式的兩行程式碼中，再將這兩行短短的程式碼放置在網頁的</head> 或 </body> 前面即可完成介接。

而當用戶開啟這個挖礦網頁時，就會從Coinhive的挖礦程式裡，建立起瀏覽器與伺服器的互動通訊技術WebSocket，這是一個雙向的通道，可即時監聽（Listen）網頁的狀態，跟Coinhive的伺服器自動連結、互相通訊。

一旦瀏覽器跟伺服器間的WebSocket通道建立後，挖礦網頁就跟Coinhive伺服器請求挖礦的區塊標頭（Block header）資料。再則，是瀏覽器開始執行挖礦程式碼，挖到後就送回給Coinhive伺服器，然後再傳送新的區塊頭資料給瀏覽器，不間斷的進行挖礦，看哪一個瀏覽器最快挖到，就回傳，並以最快的為主。點開網頁的幾秒鐘後，你就變成礦工之一，開始挖門羅幣了。

此時，網頁擁有者就可以到Coinhive後臺點選Dashboard查看挖礦的狀況與收益。只不過，利用Coinhive進行挖礦，獲利必須跟Coinhive對分，Coinhive抽取30%。剩下的70%才是歸網頁擁有者所有。

顛覆網路廣告的商業模式？從搶眼球注意力，改搶CPU演算時間

憑藉著瀏覽器挖礦的熱潮，現在也衍生出各式各樣的獲利模式，更被視為新型態的廣告模式。海盜灣事件爆發後，Coinhive在自家官網上坦承，這是他們正在測試的新廣告模式。未來，用戶可以選擇接受傳統的網頁廣告，或是選擇貢獻CPU挖礦來獲得完全無廣告的瀏覽頁面。

黃士晉架設挖挖網站，也正是要來測試這項廣告新概念，他解釋，在挖挖網站上，幫忙用瀏覽器挖礦的用戶，每計算一萬次，就可以得到一張彩票，當挖到一顆門羅幣後，黃士晉就會從中抽出一位得主，贈送0.85顆門羅幣，而黃士晉自己則保留0.15顆。他也試著從中挖出一條有別於網路廣告的另條生路。

「盜版網站、色情網站、或是直播與影片網站，最適合用這種挖礦獲利模式。」黃士晉這樣認為，尤其現在許多廣告商跟廣告主開始要求，自家廣告不能出現到違法網站中，如盜版、軟體、BT種子或色情類網站等，這類網站能接到的零星小廣告，每一次點擊（CPC）單價非常低，可能只有0.01美元，很難自給自足，「瀏覽器挖礦將會是這些盜版網站、色情網站的新選擇。」

甚至，色情網站不需透過Coinhive介接，可以自己成為礦池，就省去了30%的抽成，因為加密貨幣的匿名性，沒有人能拒絕色情網站成為節點。用戶在網站停留越久才能挖礦獲利，黃士晉認為，只要能吸引用戶長時間上站，瀏覽器挖礦一定是新選擇。「以前是搶注意力，現在是搶CPU的計算時間，除了網路廣告，瀏覽器挖礦可以讓網站獲利模式多一個選擇。」

不過，黃士晉倒是不看好在手機瀏覽器上挖礦，因為遊戲App廣告的話，每千次點擊（CPM）收益較高，平均可獲得6~12美元。而且，手機效能不及電腦，手機瀏覽器挖礦效果較差，更會因為挖礦占用了手機效能後，也會影響到遊戲執行的品質。

不過，他提醒，利用CPU挖礦的前提是要告知用戶，這才是新型態的廣告收益，否則可能觸犯妨礙電腦使用罪。