比特币挖掘是如何工作的？ 编辑

数字加密货币 采矿是艰苦的，昂贵的，而且只有零星的回报。尽管如此，采矿业对许多对加密货币感兴趣的投资者来说还是有吸引力的，因为事实上矿工们的工作会得到加密代币的奖励。这可能是因为创业型企业将采矿视为天上掉下来的一分钱，就像1849年的加利福尼亚淘金者一样。如果你有技术倾向，为什么不去做呢？

然而，在你投入时间和设备之前，请阅读本说明，看看采矿是否真的适合你。我们将主要关注比特币（自始至终，我们将使用“比特币”作为网络或加密货币的概念，以及“比特币”作为单个代币的数量）。

关键要点

• 通过挖掘，你可以赚取加密货币，而不必为它存钱。
• 比特币矿工获得比特币作为完成添加到区块链的“区块”验证交易的奖励。
• 采矿奖励支付给最先发现复杂散列难题解决方案的矿工，参与者发现解决方案的概率与网络上总采矿能力的比例有关。
• 您需要GPU（图形处理单元）或专用集成电路（ASIC）来设置采矿设备。

新的淘金热

许多采矿业的主要吸引力在于获得比特币回报的前景。也就是说，拥有加密货币代币当然不必是矿工；使用法定货币购买加密货币；你可以在这样的交易所交易比特邮票使用另一种加密（例如，使用以太坊或NEO购买比特币）；您甚至可以通过购物、在以加密货币向用户付费的平台上发布博客帖子，甚至建立生息加密账户来赚取比特币。加密博客平台的一个例子是茎 ，这有点像媒介，只是用户可以用一种称为STEEM的专有加密货币来奖励博客作者。然后STEEM就可以在其他地方进行比特币交易。

矿工获得的比特币奖励是一种激励，激励人们帮助采矿的主要目的：合法化和监控比特币交易，确保其有效性。由于这些责任分散在世界各地的许多用户中，比特币是一种“分散”的加密货币，或者说它不依赖中央银行或政府等任何中央机构来监督其监管。

如何挖掘比特币

矿工作为审计员的工作得到了报酬。他们正在做验证比特币交易合法性的工作。这一约定旨在让比特币用户保持诚实，是比特币创始人构思的，中本聪. 通过核实交易，矿工们正在帮助防止；双倍消费 问题；

双重消费是指比特币拥有者将同一比特币非法消费两次的情况。有了实物货币，这就不是问题了：一旦你递给某人一张20美元的钞票去买一瓶伏特加，你就再也没有了，所以你可以用这张20美元的钞票去买隔壁的乐透彩票也没有危险。虽然存在制造假钞的可能性，但这并不完全等同于将同一美元花两次。然而，对于数字货币，正如Abcexchange字典所解释的那样，“持有人有可能复制数字代币并将其发送给商户或另一方，同时保留原件。”；

假设你有一张20美元的正版钞票和一张20美元的假钞。如果你试着把真钞和假钞都花掉，有人不厌其烦地看了看这两张钞票的序列号，就会发现它们是同一个号码，因此其中一张一定是假的。比特币开采商所做的类似于他们检查交易，以确保用户没有非法尝试两次消费同一比特币。这不是一个完美的类比，我们将在下面详细解释。

一旦矿工们确认了价值1兆字节的比特币交易 这些矿工有资格获得一定数量的比特币奖励（下文还将详细介绍比特币奖励）。1MB的限制是由Satoshi Nakamoto设定的，这是一个有争议的问题，因为一些矿商认为应该增加区块大小以容纳更多的数据，这实际上意味着比特币网络可以更快地处理和验证交易。

请注意，验证价值为1 MB的交易可使投币商符合资格  为了赚取比特币，并不是每个验证交易的人都能得到支付。

1MB的事务理论上可以小到一个事务（尽管这一点并不常见）或几千个。这取决于事务占用了多少数据。

那么，在验证了这么多交易之后，我可能还是得不到任何比特币？

这是正确的。

要获得比特币，你需要满足两个条件。一个是努力的问题；一个是运气的问题。

1） 您必须验证约1MB的交易。这是最简单的部分。

2） 你必须成为第一一个数字问题的正确答案或最接近的答案。这个过程也称为工作证明 .

你什么意思，一个数字问题的正确答案？

好消息是：不涉及高等数学或计算。你可能听说过矿工们正在解决一些不完全正确的数学难题。他们实际上是想成为第一个提出64位十六进制数（a"；搞砸 &小于或等于目标哈希的。基本上都是猜测。

坏消息是： 这是猜测，但由于每一个问题的猜测总数都在数万亿左右，这是一项极其艰巨的工作。为了先解决一个问题，矿工需要大量的计算能力。要成功挖掘，您需要有一个高的“哈希率”，它以每秒兆哈希（MH/s）、每秒千兆哈希（GH/s）和每秒兆兆哈希（TH/s）来衡量。

这是一个很大的散列。

如果你想用你的挖掘设备的散列率来估计你能挖掘多少比特币，网站密码比较 提供一个有用的计算器。

采矿和比特币流通

除了为矿商兜兜风、支持比特币生态系统之外，采矿还有另一个重要目的：它是将新加密货币投放流通的唯一途径。换句话说，矿商基本上是“铸币”货币。例如，截至2020年11月，比特币的流通量约为1850万枚。除了通过创世币块（创办人中本聪创造的第一块）铸造的硬币外，每一枚比特币的诞生都是因为矿工。如果没有矿工，比特币作为一种网络将仍然存在并可用，但永远不会有任何额外的比特币。比特币开采终将结束；根据比特币协议，比特币总数将上限为2100万。 然而，由于比特币的“开采”率随着时间的推移而降低，最终的比特币要到2140年左右才会流通。这并不意味着交易将停止验证。矿商将继续核实交易，并将为此支付费用，以保持比特币网络的完整性。

除了短期的比特币回报，当比特币网络协议被提议改变时，作为一个硬币矿工可以给你“投票”的权力。换句话说，矿工对决策过程有一定程度的影响，例如；分叉 .

一个矿工挣多少钱

比特币开采的回报每四年减少一半。当比特币在2009年首次被开采时，开采一个区块将为你赢得50 BTC。2012年，这一数字减半至25 BTC。到2016年，这一数字再次减半至12.5 BTC。2020年5月11日，奖金再次减半至6.25 BTC。2020年11月，比特币的价格约为每比特币17900美元，这意味着你完成一个区块可以赚取111875美元（6.25 x 17900美元）。 解决上面详述的复杂散列问题似乎是一个不错的动机。

如果您想精确地跟踪这些减半的发生时间，您可以咨询比特币时钟 ，它会实时更新此信息。有趣的是，比特币的市场价格在其历史上一直倾向于与进入流通的新硬币的减少密切相关。通货膨胀率的降低增加了稀缺性，从历史上看，价格也随之上涨。

如果您有兴趣了解到目前为止开采了多少区块，有几个站点，包括；区块链.info ，这将为您提供实时信息。

我需要什么来开采比特币？

尽管在比特币的早期历史上，个人可能已经能够与一台普通的家用电脑竞争区块，但现在的情况已经不是这样了。究其原因，是挖掘比特币的难度随着时间的推移而变化。为了确保区块链的顺利运作及其处理和验证交易的能力，比特币网络的目标是每10分钟左右生产一个区块。然而，如果有100万台采矿设备竞相解决散列问题，他们很可能比10台采矿设备处理同一问题的情况更快地找到解决方案。因此，比特币的设计是每2016个区块，或者大约每两周评估和调整一次开采难度。当有更多的计算能力共同为比特币进行挖掘时，为了保持区块产量稳定，挖掘的难度就会增加。计算能力的降低意味着难度的降低。为了弄清楚计算能力到底有多大，比特币在2009年推出时，最初的难度只有一级。 截至2019年11月，这一数字超过13万亿。

所有这些都意味着，为了有竞争力地开采，采矿者现在必须投资于强大的计算机设备，比如GPU（图形处理单元），或者更现实地说，专用集成电路（ASIC）。这些可以从500美元到数万美元不等。一些矿工，特别是以太坊矿工，购买单独的图形卡（GPU），作为一种低成本的方式来拼凑采矿作业。下面的照片是一台临时自制的采矿机。图形卡是那些带有呼呼作响的风扇的矩形块；请注意将图形卡固定在金属杆上的三明治螺旋扎带。这可能不是最有效的采矿方式，而且正如你所猜测的，许多矿工从事采矿业既是为了乐趣和挑战，也是为了钱。

我是五个版本的解释

比特币开采的来龙去脉很难理解。考虑一下这个说明哈希问题工作原理的示例：我告诉三个朋友我想到的是一个介于1和100之间的数字，然后我将该数字写在一张纸上，并将其密封在信封中。我的朋友不必猜出确切的数字；他们只需要第一个猜出任何小于或等于我所想数字的数字。他们得到的猜测是没有限制的。

假设我在想数字19。如果朋友猜到21，他们就输了，因为21>；19。如果朋友B猜16，朋友C猜12，那么他们理论上都得到了可行的答案，因为16<；19和12<；19。朋友B没有额外的积分，尽管B的答案更接近目标答案19。现在想象一下，我提出了“猜猜我在想什么数字”的问题，但我不是只问三个朋友，也不是在想1到100之间的数字。更确切地说，我问了数百万的潜在矿工，我想到的是一个64位的十六进制数。现在你知道要猜出正确的答案是非常困难的。

如果B和C同时回答，则ELI5的类比就失败了。

用比特币的术语来说，同步答案经常出现，但归根结底，只能有一个中奖答案。当同时给出多个等于或小于目标数字的答案时，比特币网络将以51%的简单多数来决定该向哪个矿工致敬。通常，是矿工完成了最多的工作，或者换句话说，是验证了最多交易的人。失败的块将变成一个"；孤立块 “孤立区块”是指未添加到区块链的区块。成功解决散列问题但未验证大多数交易的矿工不会获得比特币奖励。

什么是64位十六进制数？

好吧，下面是这样一个数字的例子：；

0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee

上面的数字有64位。到目前为止很容易理解。正如你可能注意到的，这个数字不仅由数字组成，还包括字母表中的字母。为什么？

为了理解这些字母在数字中间的作用，让我们解开“十六进制”这个词；

如你所知，我们使用十进制，也就是说它是以10为基数的。反过来，这意味着一个多位数字的每一个数字都有10种可能性，从0到9。

&另一方面，“十六进制”表示以16为基数，因为“十六进制”是从希腊单词派生出来的，表示6，“十进”是从希腊单词派生出来的，表示10。在十六进制系统中，每个数字有16种可能。但是我们的数字系统只提供10种表示数字的方法（从零到九）。这就是为什么你必须把字母贴进去，特别是字母a、b、c、d、e和f；

如果您正在挖掘比特币，则不需要计算该64位数字（散列）的总值。我重复一遍：您不需要计算散列的总值；

那么，64位十六进制数字与比特币挖掘有什么关系呢？ 

记得ELI5的比喻吗，我把数字19写在一张纸上，然后把它放在一个密封的信封里？

用比特币挖掘的术语来说，信封中那个隐喻性的未公开数字叫做目标哈希 .

矿工们正在用那些巨大的电脑和几十个冷却风扇做什么，只是在猜测目标散列。矿工通过随机生成尽可能多的；非货币 &越快越好。nonce是“只使用一次的数字”的缩写，nonce是生成我一直在讨论的64位十六进制数字的关键。在比特币挖掘中，nonce的大小是32位，比hash的256位小得多。如果第一个矿工的nonce生成的哈希值小于或等于目标哈希值，则该矿工将获得完成该区块的学分，并获得6.25 BTC的战利品。

理论上，你可以通过滚动16面骰子64次得到随机数来达到同样的目的，但你到底为什么要这样做呢？

下面的截图，取自网站区块链.info，可能有助于您将所有这些信息一目了然地放在一起。你看到的是开采490163号区块时发生的一切的摘要。生成“获胜”哈希的nonce是731511405。目标哈希显示在顶部。术语“由Antpool中继”指的是这个特定区块是由Antpool完成的，Antpool是较为成功的采矿池之一（下文将详细介绍采矿池）。正如你在这里看到的，他们对比特币社区他们确认了这个街区有1768笔交易。如果确实要查看此块的所有1768个事务，请转到本页 并向下滚动至标题“交易”；

（来源：区块链.info)

那我怎么猜目标散列呢？

所有目标哈希都以零开始，至少8个零，最多63个零；

比特币协议没有最小目标，但有一个最大目标。目标不能大于此数字：

00000000FFFF0000000000000000000000000000000000

以下是一些随机散列的例子以及它们是否会为矿工带来成功的标准：