区块链入门：什么是挖矿？

舒传勇 发表于 2024-4-14 16:42:55

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 比特币和区块链如此火爆，挖矿早已不是一个新鲜的名词了，很多人都知道挖矿，挖矿只不过是一个形象的比喻，那么挖矿到底是干什么呢？今天小编就来和大家聊聊什么是挖矿~
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 一、秒懂比特币挖矿
 1.我手上现在有一张面值100元的人民币。（比特币）
 2.谁关注公众号我就给谁。
 3.但是需要在评论里面猜出这张钱的编号才行。（挖矿，随机填充数值求解）
 自己想尽办法猜，猜中得100元全款——个人挖矿
 出钱召集一些人来一起猜——矿场
 召集认识不认识的人一起来猜，通过猜测的次数，按比例分配这100元——矿池
 以上是一个简单的类比例子，当然，你们关注并猜出了我兜里100块钱的编号，我保证给你。那么，比特币挖矿到底是怎么回事呢？
 首先我们来了解一下“区块链”，比特币的核心原理是“区块链”，每一个区块对应一个帐单，将所有的区块链接起来就是区块链，任何交易信息和转账记录都记录在区块链中。要注意的是区块链存在于整个互联网中，所以任何比特币持有者都不担心比特币遭受损失。
 每隔一个时间点，比特币系统会在系统节点上生成一个随机代码，互联网中的所有计算机都可以去寻找此代码，谁找到此代码，就会产生一个区块，随即得到一个比特币，这个过程就是人们常说的挖矿。计算这个随机代码需要大量的GPU运算，于是矿工们采购海量显卡用以更快速的获得比特币获利，这也是近期显卡缺货的重要原因。
 有人说那这样比特币不就会越来越多，最后完全没有价值了吗？中本聪当然也想到这个问题，这里比特币系统还有一个机制：那就是比特币具有总量有限，前4年总额将产生10,500,000 BTC，每隔4年产出数额减半，在第4年至第8年会产生5,250,000 BTC，第8至12年则只有2,625,000 BTC，如此类推。到最后，总共产生的比特币数量为接近21,000,000 BTC。
 通俗点说，比特币好比是一座由总量为2100万个金币组成的金山，想要得到它，就需要玩家们利用电脑的运算能力，根据现有的算法计算出一组符合特定规律的数字。
 当然，这些数学题随着现有比特币的增加正变得越来越难。
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 二、比特币系统中的哈希函数
 在比特币系统中，需要大量地进行哈希函数运算。比特币系统是这样规定的：每隔十分钟，大家都需要计算哈希函数，计算的值必须符合我的规定。如果谁计算的快，谁就会获得比特币奖励。
 我们知道一个输入值只能有唯一一个哈希值，那么为什还要进行很对次哈希运算的？原因在于，比特币要求你计算的哈希值必须满足他的条件，所以你就不得更改输入值，不停地计算，直到满足他的条件。通常在比特币系统中，更改输入值的办法是在原来的输入值上一次加1.例如：原始输入值是：“我爱兔链” 如果这个计算后不满足条件，就需要计算：“我爱兔链1”。在不满足就计算：”我爱兔链2“ 以此类推。
 通常，在比特币系统中，想要计算出符合条件的值需要进行上万亿次的哈希运算，因此，矿工们的挖矿，实际在进行这种重复的哈希运算。
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 三、挖矿的基础知识
 1、普通挖矿
 操作难度：困难、前期准备工作繁琐
 CPU挖矿 > GPU挖矿 > FPGA挖矿 > ASIC挖矿 > 大规模集群挖矿
 背景资料：当然CPU挖矿的时代已经被GPU超越了，为什么你想配电脑买不到正常价位的显卡？因为都被平民级矿工囤走了，普通挖矿就是指购买物理设备自行安放进行挖矿，这样的挖矿方式牵扯到（供电费，主板，显卡，配件，噪音，散热，占地）或者你配置好矿机托管到天价机房里
 在比特币的世界里，大约每10分钟会记录一个数据块。所有的挖矿计算机都在尝试打包这个数据块提交，而最终成功生成这个数据块的人，就可以得到一笔比特币报酬。最初，大约每10分钟就可以产生50个比特币的比特币报酬。但是该报酬每4年减半，现在每10分钟比特币网络就可以产生25个比特币
 而要成功生成数据块，就需要矿工需要找到那个有效的哈希值，而要得到正确的哈希值，没有捷径可以走，只能靠猜，猜的过程就是计算机随机hash碰撞的过程，猜中了，你就得到了比特币
 挖矿速度，专业的说法叫算力，就是计算机每秒产生hash碰撞的能力。也就是说，我们手里的矿机每秒能做多少次hash碰撞，就是算力。算力就是挖比特币的能力，算力越高，挖得比特币越多，回报越高，简单理解就是利用物理设备的"计算"能力得到数字货币，在提到数字钱包里。
 2、云挖矿
 操作难度：简单
 云挖矿是指你在平台付款购买云对应的算力模式后坐享其成，由使用平台帮你处理一切事物。
 背景资料：云矿机是唯一一个提供低进入成本低，风险低，费用低的挖矿方式，有别于传统的需要采购高配置的硬件并进行专业的维护的挖矿模型。由于挖矿的复杂性和外部因素依赖性（如开采困难，比特币汇率，设备成本等），几乎不可能预测个人的收益的多少，故云挖矿是一种成本低，风险低，费用低的挖矿方式，不想自己组矿机就可以在平台购买挖矿算力，挖掘自己看好的加密货币。
 了解过比特币挖矿的玩家应该都知道现在蚂蚁S9矿机，神马M3矿机，阿瓦隆期货矿机等都被黄牛炒到天价，而且发货极慢，还要承担期货矿机到手时的不稳定因素和时间成本，最重要的是对于消费级的玩家来说这些噪音大很费电的机器无处安置也不可能托管到高额的机房里更不可能放在家里，所以萌生了一个新产业"云挖矿"。
 3、挖矿算力
 我们经常看到，有些矿工为了能挖到比特币，不断提高自己的挖矿设备的配置。实则是提高自己计算机计算哈希函数的速度，当然，速度越快，算的越快，越能更快地拿到比特币奖励。
 当然，挖矿不是那么容易的，因为在一段时间中，你需要和全世界的所有矿工公共同竞争一份奖励。这里有个概率给大家算一下：假设你的算力为 i ，全世界总的算力为 N 那么你能挖到比特币的概率就是：P = i / N
 因此，你能有多大概率挖到比特币，取决于你的算力占全世界算力的比例。由此看来，挖矿还是很难的。
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