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区块链产业链上游-挖矿

◆挖矿是什么?

挖矿是将一段时间内比特币系统中发生的交易进行确认,并记录在区块链上形成新区块的过程。

挖矿的人叫做矿工,简单说来,挖矿就是记账的过程,矿工是记账员,区块链就是账本。

怎样激励矿工来挖矿?

比特币系统的记账权力是去中心化的(即每个矿工都有记账的权利),成功抢到记账权的矿工会获得系统新生成发比特币奖励。因此 挖矿就是生产比特币的过程。

中本聪最初设计比特币时规定每生产210000个区块,比特币奖励减半一次,直至比特币不能再被细分,因为比特币和黄金一样总量有限,所以比特币被称为数字黄金。比特币生产也俗称挖矿。

◆比特币怎么挖矿?

比特币通过挖矿产生,每10分钟,全网矿工一起计算一道算术题,谁先算出答案就相当于挖到了这个区块,该旷工便能获得系统新生的比特币奖励。

在比特币刚诞生的时候,通过计算机的CPU便可以挖矿,随着挖矿的矿工越来越多,目前用CPU已经不能挖出比特币了,大家开始用矿机挖矿。

挖矿必备

1.挖矿机2.比特币地址3.挖矿软件

目前比特币网络算力太大,个人购置少量矿机很难挖出区块,很多矿工加入矿池一起挖矿。矿场只负责计算,矿池负责信息打包。矿池挖到比特币后根据矿场的算力占比分配收益,以此保证更加稳定的投入产出。

◆矿工是怎么挖矿的?

区块链诞生后,矿工不再只是煤矿工人的简称,有了一种全新的含义。

从事虚拟货币挖矿的人和传统的“矿工”不同,区块链领域的矿工具有更多的科技色彩。矿工的主要工作是交易确认和数据打包。

矿工入门:购买一台专用的计算设备,下载挖矿软件,挖矿不需要矿工亲自动手,实际是由电脑在执行特定的运算。

对于矿工来说,只要保证矿机电力供应和网络连接就可以了。

◆矿机

以比特币为例,比特币矿机就是通过运行大量计算,争夺记账权从而获得新生比特币奖励的专业设备。

矿机的构成

1.挖矿芯片2.散热片3.风扇

只执行单一的计算程序、耗电量较大。挖矿实际是矿工之间比拼算力,拥有较多算力的矿工挖到比特币的概率更大。

随着全网算力上涨,用传统的设备(CPU GPU)挖到比特币的难度越来越大,人们开发出专门用来挖矿的芯片。

芯片是矿机最核心的零件,芯片运作过程中会产生大量的热。为了散热降温,比特币矿机一般配有散热片和风扇。

用户在电脑下载比特币挖矿软件,用该软件分配好每台矿机的任务就可开始挖矿。

每种币的算法不同,所需要的矿机也各不相同。

◆比特币挖矿机的进化史

自从比特币诞生以来,比特币挖矿经历了以下四个阶段:

1.CPU挖矿2.GPU挖矿3.专业矿机挖矿4.矿池挖矿

2009年1月3日,比特币创始人中本聪用电脑CPU挖出了第一批比特币。随着大家对比特币的认可,挖矿的人越来越多,全网算力不断上升,挖矿难度逐渐上涨。

2010年9月18日,第一个显卡挖矿软件发布,一张显卡相当于几十个CPU,挖矿能力明显提升。

之后又有人发明了基于挖矿芯片的专业挖矿设备,即矿机。

目前行业领先的蚂蚁矿机装有将近200张BM1387芯片相当于3万多张GPU的算力。

随着更多矿机加入挖矿,单独的矿机也很难挖到比特币了。于是,矿工将自己的矿机集中起来,形成了矿场和矿池。

◆矿场长什么样?

矿场是集中管理矿机的场所,一般选址在电费相对便宜并且比较稳定的地方。

早期的矿场运营比较粗放,就是搭一个架子,然后把矿机放上去,就可以开始运营了。

(这种方式,矿机损坏率高,维修成本高)

改进后,有通风、隔尘等方案。接着,有室内温度、湿度的严格控制。整个矿场的运营方案还在不断升级和进化,因为矿场运行起来噪音比较大。一台矿机运转时,在1米处测试噪音达73DB(A)分贝左右。(吵死人了)

后来,有些地方经改造,出现了静音矿场。

◆矿池怎么挖矿?

矿池突破地理位置的限制,将分散在全球的矿工及矿场的算力进行联结,一起挖矿。

矿池负责信息打包,接入进来的矿场算力负责竞争记账权。由于集合了很多矿工的算力,所以矿池发算力占比大,挖到比特币的概率更高。矿池挖矿所产生的比特币奖励会按照每个矿工贡献算力的占比进行分配。相较单独挖矿,加入矿池也可以获得更加稳定的收益。

目前全球算力较大的矿池有:

1.鱼池(中国)2.蚁池(中国)3.币网(中国)4.国池(中国)5.Bitfury

◆算力

在通过“挖矿”得到比特币的过程中,需要找到其相应的解,而要找到其解,并没有固定算法,只能靠计算机随机的哈西碰撞。一台矿机每秒钟能做多少次哈西碰撞,就是其“算力”的代表,单位写成Hash/s,可以简单理解为计算能力。

目前主流的矿机为14T左右的计算量级,即一台矿机就能每秒做至少1.4*10的13次方次哈希碰撞。(14T规格的矿机有14T的算力)

矿工所掌握的所有矿机占比特币全网总算力的百分比是多少,即代表他在这10分钟竞争中能够获胜的概率就是多少。(例,如果比特币现在全网的算力是100,而某个矿工拥有10的算力,那么他每次竞争记账成功的概率就是1/10)

◆竞争记账

是比特币系统的记账方式,解决了如何在去中心化的记账系统中,保证比特币账本一致性的问题。

比特币系统中没有中心化的记账机构,每一个节点都有记账权。如何保证账本一致性是一个重要的问题。

在比特币网络中,全网矿工共同参与算力竞争,算力高的矿工计算能力更强,更容易获得记账权,成功抢到记账权的矿工负责记账,并将账本信息同步给整个网络。作为回报,矿工将获得系统新生成的比特币奖励。

随着比特币价格上涨,为了获得比特币,越来越多人参与竞争比特币记账权,全网算力难度呈指数级上升。


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