比特幣挖礦是新比特幣進入流通的過程。這也是網(wǎng)絡(luò)確認新交易的方式，是區(qū)塊鏈賬本維護和開發(fā)的關(guān)鍵組成部分。“挖掘”是使用解決極其復(fù)雜的計算數(shù)學(xué)問題的復(fù)雜硬件執(zhí)行的。找到問題解決方案的第一臺計算機接收下一個比特幣 塊，并且該過程再次開始。

加密貨幣挖掘是艱苦的、昂貴的，而且只會偶爾獲得回報。盡管如此，采礦對許多對加密貨幣感興趣的投資者具有吸引力，因為礦工使用加密代幣獲得獎勵。這可能是因為企業(yè)家類型將采礦視為天堂的便士，就像 1849 年的加利福尼亞淘金者一樣。如果您有技術(shù)傾向，為什么不這樣做呢？

礦工獲得的比特幣獎勵是一種激勵，激勵人們協(xié)助挖礦的主要目的：合法化和監(jiān)控比特幣交易，確保其有效性。由于世界各地的許多用戶都承擔著這些責任，比特幣是一種“去中心化”的加密貨幣，或者說不依賴于中央銀行或政府等任何中央機構(gòu)來監(jiān)督其監(jiān)管。但是，在您投入時間和設(shè)備之前，請閱讀此說明以了解采礦是否真的適合您。

關(guān)鍵要點

• 通過挖礦，您可以賺取加密貨幣而無需為此投入資金。
• 比特幣礦工收到比特幣作為完成驗證交易“區(qū)塊”的獎勵，這些交易被添加到區(qū)塊鏈中。
• 挖礦獎勵支付給首先發(fā)現(xiàn)復(fù)雜哈希難題的解決方案的礦工，參與者將成為發(fā)現(xiàn)解決方案的人的概率與網(wǎng)絡(luò)總算力的比例有關(guān)。
• 您需要圖形處理單元 (GPU) 或?qū)Ｓ眉呻娐?(ASIC) 來設(shè)置采礦設(shè)備。

為什么比特幣需要礦工

區(qū)塊鏈“挖掘”是網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點為了獲得新代幣而進行的計算工作的隱喻。實際上，礦工作為審計員的工作基本上是獲得報酬的。他們正在做驗證比特幣交易合法性的工作。該約定旨在讓比特幣用戶保持誠實，并由比特幣創(chuàng)始人中本聰構(gòu)思。通過驗證交易，礦工正在幫助防止“雙花問題”。

雙花是比特幣所有者非法使用相同的比特幣兩次的情況。使用實物貨幣，這不是問題：當您遞給某人一張 20 美元的鈔票來購買一瓶伏特加時，您不再擁有它，因此您可以使用同一張 20 美元的鈔票在隔壁購買樂透彩票，這沒有危險。盡管假鈔是可能的，但它與實際上花費相同的美元兩次并不完全相同。然而，正如 Investopedia 詞典所解釋的那樣，對于數(shù)字貨幣，“持有者可能會復(fù)制數(shù)字代幣并將其發(fā)送給商家或另一方，同時保留原件。”

假設(shè)您有一張合法的 20 美元鈔票和一張同樣 20 美元的假鈔。如果你要同時花真鈔和假鈔，那么費力查看兩張鈔票的序列號的人會發(fā)現(xiàn)它們是同一個數(shù)字，因此其中一張必須是假的。區(qū)塊鏈礦工所做的與此類似——他們檢查交易以確保用戶沒有非法嘗試兩次使用相同的比特幣。這不是一個完美的類比——我們將在下面更詳細地解釋。

為什么要開采比特幣？

除了滿足礦工的腰包和支持比特幣生態(tài)系統(tǒng)之外，挖礦還有另一個重要目的：它是將新的加密貨幣釋放到流通中的唯一途徑。換句話說，礦工基本上是在“鑄造”貨幣。例如，截至 2022 年 3 月，在 2100 萬枚比特幣中流通的比特幣不到 1900 萬枚。

除了通過創(chuàng)世區(qū)塊（創(chuàng)始人中本聰創(chuàng)建的第一個區(qū)塊）鑄造的硬幣之外，這些比特幣中的每一個都是由于礦工而產(chǎn)生的。在沒有礦工的情況下，比特幣作為一個網(wǎng)絡(luò)仍然存在并且可以使用，但永遠不會有任何額外的比特幣。然而，由于比特幣“開采”的速度隨著時間的推移而降低，最終的比特幣要到 2140 年左右才會流通。這并不意味著交易將停止驗證。礦工將繼續(xù)驗證交易并為此支付費用，以保持比特幣網(wǎng)絡(luò)的完整性。

要獲得新的比特幣，您需要成為第一個獲得正確答案或最接近數(shù)字問題答案的礦工。此過程也稱為工作量證明 (PoW)。開始挖礦就是開始參與這種工作量證明活動以找到難題的答案。

沒有真正涉及高級數(shù)學(xué)或計算。您可能聽說過礦工正在解決困難的數(shù)學(xué)問題——這是真的，但不是因為數(shù)學(xué)本身很難。他們實際上正在做的是試圖成為第一個提出小于或等于目標哈希的 64 位十六進制數(shù)字（“哈希”）的礦工。這基本上是猜測。

所以這是一個隨機的問題，但是每個問題的可能猜測總數(shù)達到數(shù)萬億，這是一項非常艱巨的工作。并且可能的解決方案數(shù)量（稱為挖礦難度級別）只會隨著加入挖礦網(wǎng)絡(luò)的每個礦工而增加。為了首先解決問題，礦工需要大量的計算能力。要成功挖掘，您需要具有較高的“哈希率”，它以每秒千兆哈希 (GH/s) 和每秒太哈希 (TH/s) 來衡量。

除了新鑄造的比特幣的短期回報外，當比特幣網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提出更改時，作為一名硬幣礦工還可以為你提供“投票”權(quán)。這被稱為比特幣改進協(xié)議（BIP）。換言之，礦工對 分叉等事項的決策過程有一定程度的影響。您擁有的算力越多，您必須為此類舉措投下的選票就越多。

礦工賺多少錢

比特幣挖礦的獎勵大約每四年減少一半。當比特幣于 2009 年首次開采時，開采一個區(qū)塊將為您賺取 50 BTC。2012 年，這一數(shù)字減半至 25 BTC。到 2016 年，這一數(shù)字再次減半至 12.5 BTC。2020 年 5 月 11 日，獎勵再次減半至 6.25 BTC。

截至 2022 年 3 月，比特幣的價格約為每比特幣 39,000 美元，這意味著您完成一個區(qū)塊將獲得 243,750 美元（6.25 x 39,000）。解決上面詳述的復(fù)雜哈希問題似乎是一個不錯的動機。

要準確跟蹤這些減半發(fā)生的時間，您可以查閱比特幣時鐘，它會實時更新此信息。有趣的是，比特幣的市場價格在其整個歷史中，往往與進入流通的新硬幣的減少密切相關(guān)。這種降低的通貨膨脹率增加了稀缺性，從歷史上看，價格也隨之上漲。

你需要什么來挖掘比特幣

盡管在比特幣歷史的早期，個人能夠與普通的家用個人電腦競爭區(qū)塊，但現(xiàn)在情況已不再如此。原因是比特幣的開采難度會隨著時間而變化。

為了保證區(qū)塊鏈運行順暢，能夠處理和驗證交易，比特幣網(wǎng)絡(luò)的目標是每 10 分鐘左右產(chǎn)生一個區(qū)塊。但是，如果有 100 萬臺礦機競相解決哈希問題，他們可能會比 10 臺礦機解決同一問題的情況更快地找到解決方案。出于這個原因，比特幣旨在每 2,016 個區(qū)塊或大約每兩周評估和調(diào)整一次挖礦難度。

當有更多的計算能力共同挖掘比特幣時，為了保持穩(wěn)定的出塊速度，挖礦的難度會增加。更少的計算能力意味著難度級別降低。在今天的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下，一臺個人計算機挖掘比特幣幾乎肯定會一無所獲。

采礦硬件

所有這一切都意味著，為了進行有競爭力的挖礦，礦工現(xiàn)在必須投資強大的計算機設(shè)備，例如圖形處理單元 (GPU)，或者更現(xiàn)實地說，是專用集成電路 (ASIC)。這些可以從 500 美元到數(shù)萬美元不等。一些礦工——尤其是以太坊礦工——購買單獨的顯卡作為拼湊采礦作業(yè)的低成本方式。

今天，比特幣挖礦硬件幾乎完全由 ASIC 機器組成，在這種情況下，它們專門做一件事，而且只做一件事：為比特幣挖礦。今天的 ASIC 比 CPU 或 GPU 強大許多數(shù)量級，并且隨著新芯片的開發(fā)和部署，每隔幾個月就會獲得更多的哈希能力和能源效率。今天的礦工可以生產(chǎn)近 200 TH/s 的能量，每 terahash 僅 27.5 焦耳。

類比

假設(shè)我告訴三個朋友我在想一個介于 1 到 100 之間的數(shù)字，然后我把這個數(shù)字寫在一張紙上，然后密封在一個信封里。我的朋友不必猜測確切的數(shù)字；他們只需要成為第一個猜出任何小于或等于它的數(shù)字的人。他們得到的猜測次數(shù)沒有限制。

假設(shè)我在想數(shù)字 19。如果朋友 ??A 猜 21，他們輸了，因為 21 > 19。如果朋友 ??B 猜 16，朋友 C 猜 12，那么理論上他們都得出了可行的答案，因為 16 < 19和 12 < 19。朋友 B 沒有“額外得分”，即使 B 的答案更接近 19 的目標答案。現(xiàn)在想象我提出“猜猜我在想什么數(shù)字”的問題，但我'我不只是問三個朋友，我也不是在想 1 到 100 之間的數(shù)字。相反，我問的是數(shù)百萬潛在的礦工，我在想的是一個 64 位的十六進制數(shù)。現(xiàn)在您會發(fā)現(xiàn)要猜出正確的答案非常困難。如果 B 和 C 同時回答，則系統(tǒng)崩潰。

在比特幣術(shù)語中，同時出現(xiàn)的答案經(jīng)常發(fā)生，但最終只能有一個獲勝的答案。當同時出現(xiàn)多個等于或小于目標數(shù)量的答案時，比特幣網(wǎng)絡(luò)將通過簡單多數(shù)（51%）決定尊重哪個礦工。

通常，完成最多工作的是礦工，或者換句話說，是驗證最多交易的礦工。丟失的塊然后變成一個“孤塊”。孤立塊是那些沒有添加到區(qū)塊鏈中的塊。成功解決哈希問題但沒有驗證最多交易的礦工不會獲得比特幣獎勵。