比特币挖矿综述

根据网络内容整理。

 

 

 

比特币挖矿综述

 比特币挖矿，就是更新区块连比特币交易账本的过程。挖矿，就是矿工用强有力的计算机互相竞争来获取某个特定的数字。和淘金工抢夺金矿类似，谁先抢到就是谁的。只不过他们抢夺的不是黄金，而是一个数字。第一个获取这个满足要求数字的矿工来更新交易账本，并获取系统指定的比特币数作为奖励。现在，有挖矿比特币赚钱，必须在设备，降温和储存上化大钱。用一般的个人电脑或GPU，也不是不可能赚钱。不过需要用计算器算一下是否能赚钱。

下面更详细介绍一下。

1. 什么是比特币挖矿

2. 挖矿难度

3. 比特币矿工变化历史

4. 比特币挖矿池 

5. 比特币挖矿利润

6. 在家如何挖矿 

1 什么是比特币挖矿

 比特币是银行系统去中心化的一个替代。这意味真比特币可以将自己从一个帐号转移到另外一个帐号，而不需要中心授权。

有被信任的中央授权，转钱很容易。只需从一个转去银行账户中减去转账数额，在转入账户中增加相应的数目。银行具有权力而且是唯一的有权更改账本的机构。

但是如何创建一个去中心化的账本？ 如果给某个人更改账本的能力但是又不能太多的权力，太多的权力导致腐败而太少导致被忽视。

比特币规则，又称作比特币协议，创造性地解决了这个问题。

比特币挖矿如何工作

简单来说，任何人都可以参与比特币挖矿。你所要做的是猜想一个随机数，使它能满足系统生成的方程。 听起来很简单？ 当然，你的计算机来做。 所以你的计算机越强大，猜的越快，增加了赢的几率，因为先猜对的获胜。如果猜对了，就会挣得比特币，区块连上的比特币交易就进入下一页。

下面是挖矿更详细的过程。

1.1. 一旦你的挖矿机猜测正确，挖矿程序确定哪些目前滞留的交易分组到一起，加入到下一个交易块。编译代表你胜利的块，因为你现在变成了一个临时比特币银行家，负责更新比特币交易账本。

1.2. 你新建的块，和你的答案一起，发送到整个网络，让其它计算机验证。 类似魔方，答案很难取得，但是很容易验证。

1.3. 每个验证了你答案的计算机，更新它的比特币交易账本拷贝，包含了你加入的交易。

1.4. 系统生成固定数量的比特币（目前12.5），并将它们奖励给矿工，作为解决数学问题所化时间和能源的补偿。

1.5. 另外，你获得插入下一个块的交易费。

1.6.你添加到块的所有交易被比特币网络验证，几乎不可逆转。

以上就是比特币挖矿的简单总结。之所以叫做挖矿，是因为这个过程帮助系统产生新的比特币。你想一想，挖矿部分是交易确认的副产品。所以名字有点误导，挖矿的主要目的是保持去中心化的账本。 任何矿工都有可能猜对数字被授权更改区块连。当然，有更大计算力的矿工成功的机会更大，不过根据统计规律，基本不可能每次都被同一个矿工获得。

2 挖矿难度

   “好啊，白拿钱！从哪儿开始？” 慢点，没有那么容易。

 

 比特币的创造者，制定了挖矿规则：网络的挖矿能力越强大，越难解决数学问题。 也就是说，挖矿难度是随着整个网络拥有的累积挖矿能力自我调整的。如下图所示

为什么要这么做？

这么做的目的，就是创建一个稳定的新比特币流入速度。 类似于保持通货膨胀。设置挖矿难度，这样平均每10分钟会加入一个新的块。

记住，是平均。有可能俩个块很快加入，有可能一个块等待一个小时。

这种难度自我调整机制，类似军备竞赛，尽快获得最有效和有力的矿工。因为其它矿工无利可图，被淘汰了。

3比特币矿工变化历史

 当比特币开始的时候，没有多少矿工。 Satoshi, 比特币创制者，和他的朋友 Hal Finney 是当时位数不多的用个人电脑的矿工。

 

2009年的时候，使用CPU足够来挖矿。当时挖矿难度低。 随着比特币热，人们寻找更强大的挖矿工具。

 

慢慢地，人们转移到使用GPU挖矿。GPU是图像处理器，以前用于游戏或设计，但是它有更复杂的计算能力。由于其架构，大约在2011年在密码学领域流行。人们开始用比特币来挖矿。一个GPU大约可以顶30CPU的挖矿能力。

 



 

 

另外一个演化来自FPGA挖矿。 FPGA（field programmable gate array) 介于定制和可编程电路之间电路器件。

 

比GPU快3-100倍。缺点是难以设置，所以不如GPU使用的多。

 

 



 

 

 

2013年左右， 新的矿工出现。 ASIC 矿工。 ASIC 是 Application specific integrated circuit, 即应用定制集成电路。

因为它是定制的，不能用来干别的。

如今 ASIC 矿工是当前挖矿标准。早期的ASIC矿工甚至使用USB，不过USB很快过时了。尽管从2013开始，ASIC技术进化很快，几乎每6个月就更新换代。

经历了大约三年的疯狂技术竞赛，现在到了技术瓶颈，挖矿开始冷静了一些。 自从2016年，新矿工增加步伐下降的厉害。

 



 

4比特币挖矿池 

假设你刚加入比特币挖矿，你面对一些重量级选手。即使你购买最好的挖矿工具，仍然有巨大的劣势，相对于专业比特币挖矿巨兽。

这是挖矿池存在的原因。 想法很简单， 矿工结合成群来形成一个池，将计算力组合起来以便更有效地竞争。 赢得奖励根据成员贡献大小分配。这样，即使晓得矿工也可以加入挖矿，有机会获得比特币（尽管它们得到的份额极其少)。

有十几家挖矿池团队，如图。

 

 



5比特币挖矿利润

简单答案，几乎没有利润。 正确答案：取决于很多因素。

譬如：

Hash rate: 哈希速度。hash 是矿工计算机要解决的问题。Hash rate 是指矿工的计算机性能，即每秒可以猜测多少次。可以用 MH/s (mega hash per second), GH/s (giga hash per second), TH/s (terra hash per second), 甚至n PH/s (peta hash per second)来测量。

Bitcoin reward per block: 每块比特币奖励数。2009 年开始的时候是50比特币，每210,000块减半（大约4年）。当前每块12.5 个比特币。上次是2016年，下次会在2020年。

Mining difficulty: 挖矿难度。给定时间，考虑当前活动系统中的挖矿能力 ，一个代表挖矿困难程度的数字。

 

Electricity cost: 电价。一度电费多少？挖矿耗费电力，无论是增加挖矿能力还是冷却系统都要耗电。

 

Power consumption: 耗电量。每个矿工耗电量都不一样。 电表可以知道耗电多少。

 

Pool fees: 组团费。组团参与挖矿，组织者会扣服务费，即你收入的比例。一般大约2%左右。

 

Bitcoin’s price: 比特币价格。 比特币价格是波动的，因为有平台交易，就有价格波动。还要考虑汇率。

 

Difficulty increase per year: 每年增加的难度。这个是最重要又最难以捉摸的变量。因为没人能预测矿工加入或离开速度，没人能预测未来的挖矿难度。事实上，自从比特币存在以来，只有屈指可数的几次盈利下降。

 

有了以上变量在手，基本就可以计算一下你是否能挖矿赚钱了。以下是网上的一个计算器，输入变量，可以大致估算一下。

https://99bitcoins.com/bitcoin-mining/calculator/

 

6.在家如何挖矿 

 6.1 首先估算一下挖矿是否盈利

      正如前面所讲，电力成本，机器投入等等核算一下，先估算一下是否能盈利。

 6.2 准备挖矿机

      如果有利可图，那么就要准备挖矿机了。挖沙搜索合适的机器吧。

 6.3 准备比特币钱包

      需要比特币钱包来村庄你挖到的比特币。确切记录好你的钱包地址。更详细的，可以网上搜寻如何建立自己的钱包。

 6.4 找一个挖矿团队

       因为个人势单力薄，所有最好加入团队。 网上搜索比较，加入那个团队。

 6.5 准备挖矿客户端（挖矿软件）

      基于你的硬件设备，匹配适当的挖矿软件。

 6.6 开始挖矿（以挖矿团队为例）

     将你的挖矿机启动，通过USB与电脑相连，开启你的挖矿软件。需要输入你的挖矿团队地址，用户名，密码。

     然后开始收集网络分发给你的任务。最后从团队盈利中分取自己的份额。