矿池详解：提升挖矿收益的策略

加密货币挖矿概述

挖矿是工作量证明（Proof of Work）区块链安全性的核心。通过计算具有特定属性的哈希值，参与者能够在没有中央权威机构的情况下保障加密货币网络的安全。比特币在2009年首次推出时，普通电脑用户就可以与其他矿工竞争，猜测下一个区块的有效哈希值。因为当时的挖矿难度较低，网络上的哈希率也不高，所以不需要专门的硬件就能将新区块添加到区块链中。随着能够每秒计算更多哈希值的计算机更有可能发现新区块，矿工们开始了一场竞争优势的军备竞赛。经过中央处理器（CPUs）、图形处理器（GPUs）和现场可编程门阵列（FPGAs）等不同硬件的尝试后，比特币矿工最终选择了专用集成电路（ASICs）。ASICs专为计算哈希值设计，性能极高，使得其他类型的硬件用于比特币挖矿变得不太常见。

什么是矿池？

即使你拥有多台高性能的ASICs，你在比特币挖矿中也只是沧海一粟。挖到一个区块的几率非常小，即使你已经在硬件和电力上投入了大量资金。你无法保证何时会获得区块奖励，甚至不能保证是否能获得奖励。如果你追求稳定的收入，加入矿池会更有利。假设你和另外九个参与者各拥有网络总哈希功率的0.1%，那么平均来说，你们每千个区块中可以发现一个区块。以每天挖掘144个区块计算，你可能一周能挖到一个区块。根据你的现金流和对硬件及电力的投资，这种“ solo mining ”策略可能可行。但是，如果这点收入不足以盈利呢？你可以与其他九个参与者联合。如果你们将哈希功率结合起来，你们将拥有网络1%的哈希率，平均每一百个区块中能发现一个，相当于每天一到两个区块。然后，你们可以将奖励分成并在所有参与的矿工之间共享。简而言之，这就是矿池的运作方式。如今它们广泛使用，因为它们能为成员提供更稳定的收入流。

矿池如何运作？

通常，矿池会设置一个协调者来组织矿工。协调者会确保矿工使用不同的nonce值，以避免他们浪费哈希功率尝试创建相同的区块。协调者还负责分配奖励并向参与者支付。目前有几种不同的方法来计算每个矿工的工作量并相应地进行奖励。

按份支付（PPS）矿池

一种常见的支付方案是按份支付（PPS）。在这种系统中，你会为提交的每个“份额”获得固定金额。一个份额是用来跟踪每个矿工工作量的哈希值。每个份额的支付金额不大，但随着时间的推移会累积。请注意，份额并不是网络中的有效哈希值，它只是符合矿池设定条件的一个哈希值。在PPS中，无论你的矿池是否解决了一个区块，你都会获得奖励。矿池运营者承担风险，因此他们可能会收取相当大的费用——要么从用户那里预先收取，要么从最终的区块奖励中扣除。

全额按份支付（FPPS）

FPPS模型使用PPS系统，但矿池参与者还会获得交易费用的份额。FPPS通过在一段时间内计算标准网络交易的平均值，并根据提交的份额进行分配来实现这一点。

按最后N份支付（PPLNS）矿池

另一个受欢迎的方案是按最后N份支付（PPLNS）。与PPS不同，PPLNS只有在矿池成功挖出一个区块时才会奖励矿工。当矿池找到一个区块时，它会检查最近提交的最后N个份额（N因矿池而异）。要获得你的支付，它会将你提交的份额数除以N，然后将结果乘以区块奖励（减去运营者的分成）。例如，如果当前的区块奖励是12.5 BTC（假设没有交易费用）且运营者的费用是20%，矿工可获得的奖励是10 BTC。如果N是1,000,000而你提供了50,000份额，你将获得可用奖励的5%（或0.5 BTC）。虽然我们讨论的是比特币，但大多数流行的工作量证明加密货币也有矿池。比如Zcash、门罗币、Grin和Ravencoin。

矿池是否对去中心化构成威胁？

你可能会在读这篇文章时感到警钟响起。比特币之所以强大，不就是因为没有任何单一实体控制区块链吗？如果某人获得了大部分哈希功率会怎样？这些都是非常合理的问题。如果一个实体能够获得网络哈希功率的51%，他们就可以发起51%攻击。这将使他们能够审查交易并逆转旧交易。这种攻击可能对加密货币生态系统造成巨大损害。矿池是否增加了51%攻击的风险？答案是：也许，但可能性不大。理论上，前四大矿池可以勾结劫持网络。然而，这没有多少意义。即使他们成功实施了攻击，比特币的价格可能会暴跌，因为他们的行为会破坏系统。因此，他们获得的任何代币都会贬值。此外，矿池并不一定拥有挖矿设备。实体将他们的机器指向协调者的服务器，但他们可以自由迁移到其他矿池。无论是参与者还是矿池运营者，都有动机保持生态系统的去中心化。毕竟，只有挖矿保持盈利，他们才能赚钱。曾经有几次矿池增长到可能被认为是令人担忧的规模。通常情况下，矿池（及其矿工）会采取措施减少哈希率。

结语

加密货币挖矿格局因首个矿池的引入而发生了永久性变化。矿池对希望获得更稳定收入的矿工非常有益。有了许多不同的方案，他们肯定能找到最适合自己需求的方案。在理想的世界中，比特币挖矿会更加去中心化。然而，目前它可以被称为“足够去中心化”。无论如何，从长远来看，没有人会从任何一个矿池获得大部分哈希率中受益。参与者可能会阻止这种情况的发生——毕竟，比特币不是由矿工而是由用户运行的。