自学区块链（七）BTC-挖矿

BTC系统中的两种节点

全节点的要求

默认情况下是沿着最长合法链挖下去，出现分叉也是根据自己先接受到哪一个就选哪一个。

轻节点的要求

因为没有存储交易信息，所以轻节点的大小大概只有全节点的千分之一。除了自身交易可以验证，其他都需要依靠全节点。如果只是转账只要是轻节点就可以了

在挖矿过程中，当别人挖到区块之后，其他的矿工需要停下来重新组合block header的信息。可能大家会有疑问，前面的工作白做了？其实并不是，因为挖到矿的概率是无记忆性的，就是说你前面做的工作对后面挖到矿的概率没有影响，相当于抛硬币的例子，抛到正面的概率和你之前是不是正面没有关系。

挖矿设备的变迁

1、最开始大家用的是家用电脑来挖矿，这时候只用到CPU（会有资源的大量闲置，内存什么的，而且本身挖矿也只使用很少的CPU指令）

2、第二代设备GPU挖矿，BTC挖矿只用到整数整数操作，相比CPU的挖矿效率有了很大提升，但是还是有很多资源浪费

3、第三代，专门设计的ASIC芯片，一般来说不同的加密货币是使用不同的ASIC芯片。

变迁的主要原因是效率，最开始人少的时候，使用家用电脑的算力和成本算下来都是能接受的，随着挖矿竞争的变得激烈，设备要求变得越来越高，最终演化到现在只能使用专用设备（设备换代很快，淘汰了也没有其他方面的用途）

很多新发行的加密货币为了获得用户，会采用和已有的加密货币一样的minng puzzle，这样不用换机器就能挖这一个货币（实现冷启动）。

研究表明一个矿机所获得的大部分利润是前两个月获得的，几个月之后算力可能跟不上了，又要换新的矿机（还是设备商比较赚钱，矿工的风险还是很大的），一般购买ASIC矿机是需要提前预定的，还有不良厂家，会先在最赚钱的前两个月自己挖，之后再把矿机交货。

其实这种专业化，已经有点和去中心化的初衷有点背离了，算力是集中在少数人手中的，以至于有的加密货币设计的Alternative mining puzzle就是为了对抗ASIC专用化，想普通家用电脑也能参与进来。

大型矿池的出现

原本如果是个人矿工使用ASIC矿机，可能一两年才能挖到一个区块，前面这么长时间的成本投入，这无疑是增大了风险。所以为了摊平这种风险，引入矿池的概念，大家矿机集中起来，挖到区块根据所占贡献大小的比例来分摊BTC奖励。降低很多不确定性风险。

主要构成是一个全节点驱动很多矿机，矿工通过通信协议来工作，矿场会发布任务给矿工，矿工提交结果作为工作证明，其实矿池的出现虽然对矿工来说有了收入保障，但是对整个BTC系统的安全来讲，并不是有利的，历史上出现过算力超过总算力51%的矿池。发动51%攻击都是可以做到了，目前而言也是算力集中在几大矿池手上，下面的图是去年的矿池算力分布。