比特币挖矿,说白了,就是给比特币区块链这个大账本做验证,确保上面的信息是真的。
矿工们通过解那些需要不断尝试才能找到答案的复杂数学题,谁先解出来,谁就有权更新账本,这行话里头的叫做“打包区块”,然后就能得到一些比特币作为奖励。
这个过程很像挖矿,矿工们得付出电力和计算资源,但能不能挖到矿,还得看运气。
大概每 10 分钟就会产生一个新的区块(账本 10 分钟更新一次),得到奖励的矿工也是随机轮换。
没挖到矿的矿工也不是白干,因为咱们平时用比特币转账产生的手续费,会支付给这些“记账员”。
随着时间推移,比特币挖矿的奖励会越来越少,每四年减半一次,等到 2140 年,市场上挖出来的比特币总量达到上限 2100 万枚时,挖矿奖励就没了。不过,矿工们还是能赚取交易手续费。
比特币挖矿怎么运作?相关名词解释
举个例子,你让朋友猜一个 1 到 100 之间的数字,不用猜中,只要第一个猜到“小于等于”你心里想的数字 19 就行。
你选的 19,就像比特币网络给一个区块设定的“目标哈希”,朋友们随便猜的数字,就跟矿工们猜“哈希”一样。
下面详细解释比特币挖矿过程中的相关名词。
哈希是一种数学运算,能把任意长度的数据变成固定长度的数字串。哈希就像每笔比特币交易的指纹,是独一无二的。
挖矿就是不断尝试,找到一个小于等于“目标哈希”的哈希值。目标哈希决定了挖矿的难度,而且会定期调整,保证区块生成速度稳定。
矿工找到符合要求的哈希值,就证明他投入了大量计算工作来解决问题,这就是工作量证明。矿工就成功挖到了新区块(打包区块),并获得比特币奖励。
新区块要添加到区块链(公开账本)之前,需要经过确认。其他矿工会验证这个区块的哈希值是否符合要求,确保交易有效。一般来说,比特币系统要求经过 6 个确认才能认定区块有效,保证区块链的安全。
挖到区块(打包区块)的矿工会得到一定数量的比特币作为奖励(区块奖励)。现在每个区块的奖励是 6.25 个比特币,预计 2024 年 4 月会迎来第四次减半,奖励会降到 3.125 个比特币。
为了让区块产生的速度保持在每 10 分钟一个左右,比特币系统会根据当前的网络计算能力(所有矿工贡献的算力)调整目标哈希的难度。计算能力增加,挖矿难度也增加,反之亦然。
矿场是存放比特币挖矿硬件设备的大型机房,里面摆满了电脑主机(矿机)。
矿池是把矿工们的计算能力集中起来的平台,提高解决哈希问题的机会。矿池挖到比特币后,会按照贡献的算力比例分配奖励。
矿池的参与者可以分散在全球各地,不像矿场那样集中。
比特币挖矿的成本
比特币挖矿能确保区块链的安全,矿工们愿意当“记账员”是因为能得到比特币收益,但背后也有三种成本需要考虑。
首先,比特币挖矿需要 24 小时运行挖矿系统,还要给矿机散热,耗电量巨大。有统计显示,英国剑桥大学估算比特币的年耗电量比阿根廷、荷兰等国还多,比特币挖矿消耗的能源超过了一些国家的用电量。
其次,比特币挖矿需要庞大的挖矿系统,包括专用硬件(ASIC 矿机)和软件,用来计算每个区块的哈希值。这不是小数目的投资,而且还要随着时间推移升级硬件才能保持竞争力。
我能用个人电脑挖矿吗?可以,但回报有限。个人电脑可以通过加入矿池来挖矿,但矿池是根据每个矿工贡献的工作量来分配奖励,个人电脑很难和 ASIC 矿机相比。打不过就加入它!如果你想买几台 ASIC 矿机加入矿池,每台矿机的价格大概在几千到几万不等。矿机的算力越强,价格越贵。
网络速度对比特币挖矿影响不大,但延迟(latency)会影响。因为挖矿过程中需要和其他矿工通信,确认新区块的有效性。
如果你用个人电脑或 ASIC 矿机加入矿池,不需要额外频宽,但要保证你在矿池里的通信速度够快。
比特币挖矿的历史
比特币挖矿的本质是不断尝试的“猜测”游戏,能否在其他矿工之前找到答案,取决于你的硬件设备产生哈希值的速度。
矿工们发现 GPU 比 CPU 更有效率,速度更快。但 GPU 耗电量大,而且不是为重度挖矿设计的。矿工对 GPU 的需求增加导致价格上涨,制造商开始限制它们的挖矿能力。
CPU 和 GPU
引用风传媒的介绍,CPU 和 GPU 都是电脑的硬件单元,类似于电脑的“大脑”,有相似的核心、内存和控制单元。
CPU 的架构复杂,功能泛用,是一位“通才”。
GPU 的架构简单,核心数量多,适合处理专精的工作,是一位“专才”。
ASIC 矿机是一种配备专用芯片的挖矿硬件设备,比 GPU 挖矿更快更高效,价格从几千到几万不等。
现在比特币挖矿竞争激烈,必须使用最新的 ASIC 矿机才有竞争力。但即使你拥有最新型号,单凭一己之力也难以和“矿场、矿池”的力量抗衡。
结论:比特币还值得挖吗?
比特币挖矿从 2014 年开始,已经没有个人矿工的生存空间,是大矿场/矿池的天下。个人矿工和中小矿场/矿池几乎无法承担挖矿的成本和竞争压力。
随着比特币网络的发展,比特币挖矿的难度不断创新高,意味着挖矿的算力要求越来越严格,需要更多的计算能力才能获得比特币奖励。提升算力需要更多投资和硬件升级,个人矿工和中小矿场/矿池很难取得成本优势。
综合来看,从个人利益角度出发,现在没必要再去挖比特币了。但是,如果你对比特币感兴趣,还有很多其他方式可以接触它。
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