第5课 算力，矿机与矿池

在上1课的结束，提到了接下来要讲“分叉与51%算力攻击”。但在讲述这个关键问题之前，我还是打算先做一定的铺垫，先就挖矿所涉及的几个专业名词做个解释。

有兴趣朋友也可以进一步关注公众号“架构之道与术”， 获取最新文章。 

或扫描如下二维码： 

一、算力

在上1课提到，所谓的挖矿：就是暴力枚举nonce的所有值，计算Block的Hash，看其前面48位是否符合一个特定的规则，符合则成功的挖到1个区块。

这个过程也称作“Hash碰撞”。

算力： 一个挖矿机每秒钟能做多少次hash碰撞，就是其“算力”的代表，单位写成hash/s。

算的越快，在和其他矿工的竞争中越具有优势，所以所有的矿工都在拼命的提高自己的算力。

现在整个比特币网络的所有算力的加总，已经进入P时代。什么意思呢？

1P = 1024T;  

1T = 1024 G; 

1G = 1024M

也就是说，整个网络每秒能做的Hash运算的总次数，是1024 * 1024 * 1024 * 1024 * 1024  这个量级。

整个网络的算力进入P时代，意味着什么呢？

算一笔下面的经济账：

假设全网是1P算力，折算下来，相当于105万G左右，这意味着，如果你拥有1G的全网算力，你差不多可以获得全网产出的比特币的105万分之一。按比特币每天产出3800个计算，我们可以看到1G的算力每天的收益已经下降到了0.0036个比特币，按当前市价计算约为2.7元左右，如果算上电力成本和矿机硬件成本，盈利几乎已经没有了。

这里还有个问题：既然算力越来越强，为什么矿工们还是只能10分钟挖出1个块呢？ 算力越来越强，不是时间应该越来越短吗？ 为什么比特币网络，是恒定的10分钟产生1个区块，如何做到匀速的？

此问题就留待读者自己查阅 -_- 

二、矿机

最初呢，大家就是普通的电脑，CPU挖矿。但就像淘金一样，巨大的利益，驱动着矿机经过了好几代的巨大发展。

回顾挖矿历史，比特币挖矿总共经历了以下五个时代：

CPU挖矿→GPU挖矿→FPGA挖矿→ASIC挖矿→大规模集群挖矿

挖矿芯片更新换代的同时，带来的挖矿速度的变化是：

CPU（20MHash/s）→GPU（400MHash/s）→FPGA（25GHash/s）→ASIC（3.5THash/s）→大规模集群挖矿（3.5THash/s*X）

三、矿池 - - 组队挖矿

通过上面的介绍，我们知道全网的算力总和，已经进入P时代。

下面再算1笔经济账：

假设100万人参与比特币挖矿，全网400P算力，其中90%的矿工为1P(1000T)以下的算力，如果投入一台1T矿机，将占全网算力的40万分之1，理论上平均每40万个10分钟能挖到一个区块，也就是7.6年才能挖到一个区块然后一次性拿到50个比特币。

7.6年挖到1个区块！！！如何等得起！

咋办呢？ 有人发明了"组队挖矿“：

假如我再找9个拥有1T算力矿机的矿工，达成协定，我们总共10个人，其中任何一个人挖到区块，都按照每人的算力占比来进行平分，那么我们就是一个整体，总共10T算力，那么平均0.76年即可挖到一个区块，然后算下来到我们手上的就是0.76年开采到5个比特币，如果组织100人、1000人、1万人甚至10万人呢？如果是10万人，那么平均100分钟就能挖到1个区块，作为团队的一份子，我的收入将会趋于稳定。这就是矿池的基本原理，即大家组队进行比特币开采，可以参考彩票中的合买。

好了，到此我们介绍了算力、矿机、矿池，下1篇正式开始讲”分叉与51%算力攻击“。