很多朋友在找本站時都會咨詢礦機挖比特幣原理和比特幣礦機挖礦原理，這說明有一部分人對這個問題不太了解，您了解嗎？那么什么是比特幣礦機挖礦原理？接下來就由小編帶大家詳細了解一下吧！

比特幣挖機如何挖到比特幣

一、挖礦原理

最初的時候，我們用電腦CPU就可以挖到比特幣，比特幣的創(chuàng)始人中本聰就是用他的電腦CPU挖出了世界上靠前個創(chuàng)世區(qū)塊。然而，CPU挖礦的時代早已過去，現(xiàn)在的比特幣挖礦是ASIC挖礦和大規(guī)模集群挖礦的時代。

回顧挖礦歷史，比特幣挖礦總共經(jīng)歷了以下五個時代：

CPU挖礦→GPU挖礦→FPGA挖礦→ASIC挖礦→大規(guī)模集群挖礦

挖礦芯片更新?lián)Q代的同時，帶來的挖礦速度的變化是：

CPU（20MHash/s）→GPU（400MHash/s）→FPGA（25GHash/s）→ASIC（3.5THash/s）→大規(guī)模集群挖礦（3.5THash/s*X）

挖礦速度，專業(yè)的說法叫算力，就是計算機每秒產生hash碰撞的能力。也就是說，我們手里的礦機每秒能做多少次hash碰撞，就是算力。算力就是挖比特幣的能力，算力越高，挖得比特幣越多，回報越高。

在比特幣的世界里，大約每10分鐘會記錄一個數(shù)據(jù)塊。所有的挖礦計算機都在嘗試打包這個數(shù)據(jù)塊提交，而最終成功生成這個數(shù)據(jù)塊的人，就可以得到一筆比特幣報酬。最初，大約每10分鐘就可以產生50個比特幣的比特幣報酬。但是該報酬每4年減半，現(xiàn)在每10分鐘比特幣網(wǎng)絡就可以產生25個比特幣。

而要成功生成數(shù)據(jù)塊，就需要礦工需要找到那個有效的哈希值，而要得到正確的哈希值，沒有捷徑可以走，只能靠猜，猜的過程就是計算機隨機hash碰撞的過程，猜中了，你就得到了比特幣。

二、挖礦方法

1、挖礦方式：從一臺礦機到大規(guī)模礦場

如果你開始嘗試挖礦，你需要準備一臺礦機、一臺能聯(lián)網(wǎng)的電腦、一個AUC、一個樹莓派、電源及各種連接線等。各種設備的連接順序為網(wǎng)線-樹莓派-MicroUSB線-AUC-4PIN連接線-礦機和電源。

圖1：一臺礦機工作圖

各種設備的介紹如下:

圖3：礦場圖（成千上萬臺礦機規(guī)模）

如今，抱一臺礦機回家或者部署一個家庭小作坊挖礦（幾十臺礦機）的中小曠工盈利空間非常有限，挖礦行業(yè)也正逐漸向有廉價電資源、有專業(yè)化部署能力的企業(yè)和團隊集中。

影響挖礦收益的因素有很多，比如礦機的性能和功耗、全網(wǎng)的算力和難度、礦場的部署和運維能力、有沒有廉價電的資源、以及幣價和政策的導向等等。目前出色的/卓越的/優(yōu)異的/杰出的的礦企，他們擁有芯片研發(fā)的能力、大量的算力、專業(yè)的礦場部署和運營經(jīng)驗等，在未來，資源、算力會越來越向這些礦企集中。

2、礦池

除了上面的裝備，你還需要一個必備的工具——礦池。礦池的作用是***大量礦機算力，增大你得到比特幣的幾率，同時將你未來能得到的比特幣收益提前平均分配到你的賬戶里。

簡單的解釋如下：現(xiàn)在比特幣全網(wǎng)每10分鐘產生一個區(qū)塊，這個區(qū)塊包含25個比特幣。假設全球有1W人參與挖礦，那么在這10分鐘內，只有1個幸運兒拿走了這25個比特幣，其它人則顆粒無收。而礦池的原理是大家組隊開采，并按約定的分配方式分配，使得礦工的比特幣收益趨于穩(wěn)定，減少礦工的風險。在此以最常用的PPS分配方式為例，假設你的算力是10T,而整個礦池的算力是100T，你的算力占礦池算力的1/10，假設礦池一天能產生10個比特幣，那你每天就能拿到1個比特幣。

3、云算力

在現(xiàn)實情況下，挖礦礦機常常供不應求，同時，礦機發(fā)貨需要很長的等待期。礦機安裝、調試、維護等流程非常復雜，需要耗費大量的精力，礦工們還要忍受礦機的噪音和熱量。對礦工來說，最大的成本還不是這些，是挖礦所消耗的高昂的電費，中小礦工的盈利空間越來越小甚至為負。

三、挖礦收益與風險

挖礦收益可以通過以下公式來計算:

挖礦收益=產生的比特幣*幣價-礦機成本-電費-托管費

如果你只是一個小礦工，一般情況只要扣除礦機成本和電費即可。

挖礦風險如下：

比特幣數(shù)量目前不足450萬枚用不增發(fā)

比特幣幣價波動，價格回調就會導致回本周期延長。

挖礦難度的提升目前我們的機子是可以滿足市場的需求

斷電斷網(wǎng)的風險

詳解比特幣挖礦原理

可以將區(qū)塊鏈看作一本記錄所有交易的公開總帳簿（列表），比特幣網(wǎng)絡中的每個參與者都把它看作一本所有權的權威記錄。

比特幣沒有中心機構，幾乎所有的完整節(jié)點都有一份公共總帳的備份，這份總帳可以被視為認證過的記錄。

至今為止，在主干區(qū)塊鏈上，沒有發(fā)生一起成功的攻擊，一次都沒有。

通過創(chuàng)造出新區(qū)塊，比特幣以一個確定的但不斷減慢的速率被鑄造出來。大約每十分鐘產生一個新區(qū)塊，每一個新區(qū)塊都伴隨著一定數(shù)量從無到有的全新比特幣。每開采210,000個塊，大約耗時4年，貨幣發(fā)行速率降低50%。

在2016年的某個時刻，在第420,000個區(qū)塊被“挖掘”出來之后降低到12.5比特幣/區(qū)塊。在第13,230,000個區(qū)塊（大概在2137年被挖出）之前，新幣的發(fā)行速度會以指數(shù)形式進行64次“二等分”。到那時每區(qū)塊發(fā)行比特幣數(shù)量變?yōu)楸忍貛诺淖钚∝泿艈挝弧?聰。最終，在經(jīng)過1,344萬個區(qū)塊之后，所有的共20,999,999.9769億聰比特幣將全部發(fā)行完畢。換句話說，到2140年左右，會存在接近2,100萬比特幣。在那之后，新的區(qū)塊不再包含比特幣獎勵，礦工的收益全部來自交易費。

在收到交易后，每一個節(jié)點都會在全網(wǎng)廣播前對這些交易進行校驗，并以接收時的相應順序，為有效的新交易建立一個池（交易池）。

每一個節(jié)點在校驗每一筆交易時，都需要對照一個長長的標準列表：

交易的語法和數(shù)據(jù)結構必須正確。

輸入與輸出列表都不能為空。

交易的字節(jié)大小是小于MAX_BLOCK_SIZE的。

每一個輸出值，以及總量，必須在規(guī)定值的范圍內（小于2,100萬個幣，大于0）。

沒有哈希等于0，N等于-1的輸入（coinbase交易不應當被中繼）。

nLockTime是小于或等于INT_MAX的。

交易的字節(jié)大小是大于或等于100的。

交易中的簽名數(shù)量應小于簽名操作數(shù)量上限。

解鎖腳本（Sig）只能夠將數(shù)字壓入棧中，并且鎖定腳本（Pubkey）必須要符合isStandard的格式（該格式將會拒絕非標準交易）。

池中或位于主分支區(qū)塊中的一個匹配交易必須是存在的。

對于每一個輸入，如果引用的輸出存在于池中任何的交易，該交易將被拒絕。

對于每一個輸入，在主分支和交易池中尋找引用的輸出交易。如果輸出交易缺少任何一個輸入，該交易將成為一個孤立的交易。如果與其匹配的交易還沒有出現(xiàn)在池中，那么將被加入到孤立交易池中。

對于每一個輸入，如果引用的輸出交易是一個coinbase輸出，該輸入必須至少獲得COINBASE_MATURITY(100)個確認。

對于每一個輸入，引用的輸出是必須存在的，并且沒有被花費。

使用引用的輸出交易獲得輸入值，并檢查每一個輸入值和總值是否在規(guī)定值的范圍內（小于2100萬個幣，大于0）。

如果輸入值的總和小于輸出值的總和，交易將被中止。

如果交易費用太低以至于無法進入一個空的區(qū)塊，交易將被拒絕。

每一個輸入的解鎖腳本必須依據(jù)相應輸出的鎖定腳本來驗證。

以下挖礦節(jié)點取名為A挖礦節(jié)點

挖礦節(jié)點時刻**著傳播到比特幣網(wǎng)絡的新區(qū)塊。而這些新加入的區(qū)塊對挖礦節(jié)點有著特殊的意義。礦工間的競爭以新區(qū)塊的傳播而結束，如同宣布誰是最后的贏家。對于礦工們來說，獲得一個新區(qū)塊意味著某個參與者贏了，而他們則輸了這場競爭。然而，一輪競爭的結束也代表著下一輪競爭的開始。

驗證交易后，比特幣節(jié)點會將這些交易添加到自己的內存池中。內存池也稱作交易池，用來暫存尚未被加入到區(qū)塊的交易記錄。

A節(jié)點需要為內存池中的每筆交易分配一個優(yōu)先級，并選擇較高優(yōu)先級的交易記錄來構建候選區(qū)塊。

一個交易想要成為“較高優(yōu)先級”，需滿足的條件：優(yōu)先值大于57,600,000，這個值的生成依賴于3個參數(shù)：一個比特幣（即1億聰），年齡為一天（144個區(qū)塊），交易的大小為250個字節(jié)：

HighPriority100,000,000satoshis*144blocks/250bytes=57,600,000

區(qū)塊中用來存儲交易的前50K字節(jié)是保留給較高優(yōu)先級交易的。節(jié)點在填充這50K字節(jié)的時候，會優(yōu)先考慮這些最高優(yōu)先級的交易，不管它們是否包含了礦工費。這種機制使得高優(yōu)先級交易即便是零礦工費，也可以優(yōu)先被處理。

然后，A挖礦節(jié)點會選出那些包含最小礦工費的交易，并按照“每千字節(jié)礦工費”進行排序，優(yōu)先選擇礦工費高的交易來填充剩下的區(qū)塊。

如區(qū)塊中仍有剩余空間，A挖礦節(jié)點可以選擇那些不含礦工費的交易。有些礦工會竭盡全力將那些不含礦工費的交易整合到區(qū)塊中，而其他礦工也許會選擇忽略這些交易。

在區(qū)塊被填滿后，內存池中的剩余交易會成為下一個區(qū)塊的候選交易。因為這些交易還留在內存池中，所以隨著新的區(qū)塊被加到鏈上，這些交易輸入時所引用UTXO的深度（即交易“塊齡”）也會隨著變大。由于交易的優(yōu)先值取決于它交易輸入的“塊齡”，所以這個交易的優(yōu)先值也就隨之增長了。最后，一個零礦工費交易的優(yōu)先值就有可能會滿足高優(yōu)先級的門檻，被免費地打包進區(qū)塊。

UTXO（UnspentTransactionOutput）:每筆交易都有若干交易輸入，也就是資金來源，也都有若干筆交易輸出，也就是資金去向。一般來說，每一筆交易都要花費（spend）一筆輸入，產生一筆輸出，而其所產生的輸出，就是“未花費過的交易輸出”，也就是UTXO。

塊齡：UTXO的“塊齡”是自該UTXO被記錄到區(qū)塊鏈為止所經(jīng)歷過的區(qū)塊數(shù)，即這個UTXO在區(qū)塊鏈中的深度。

區(qū)塊中的靠前筆交易是筆特殊交易，稱為創(chuàng)幣交易或者coinbase交易。這個交易是由挖礦節(jié)點構造并用來獎勵礦工們所做的貢獻的。假設此時一個區(qū)塊的獎勵是25比特幣，A挖礦的節(jié)點會創(chuàng)建“向A的地址支付25.1個比特幣(包含礦工費0.1個比特幣)”這樣一個交易，把生成交易的獎勵發(fā)送到自己的錢包。A挖出區(qū)塊獲得的獎勵金額是coinbase獎勵（25個全新的比特幣）和區(qū)塊中全部交易礦工費的總和。

A節(jié)點已經(jīng)構建了一個候選區(qū)塊，那么就輪到A的礦機對這個新區(qū)塊進行“挖掘”，求解工作量證明算法以使這個區(qū)塊有效。比特幣挖礦過程使用的是SHA256哈希函數(shù)。

用最簡單的術語來說，挖礦節(jié)點不斷重復進行嘗試，直到它找到的隨機調整數(shù)使得產生的哈希值低于某個特定的目標。哈希函數(shù)的結果無法提前得知，也沒有能得到一個特定哈希值的模式。舉個例子，你一個人在屋里打臺球，白球從A點到達B點，但是一個人推門進來看到白球在B點，卻無論如何是不知道如何從A到B的。哈希函數(shù)的這個特性意味著：得到哈希值的較早方法是不斷的嘗試，每次隨機修改輸入，直到出現(xiàn)適當?shù)墓Ｖ怠?/p>

需要以下參數(shù)

?block的版本version

?上一個block的hash值:prev_hash

?需要寫入的交易記錄的hash樹的值:merkle_root

?更新時間:ntime

?當前難度:nbits

挖礦的過程就是找到x使得

SHA256(SHA256(versionprev_hashmerkle_rootntimenbitsx))TARGET

上式的x的范圍是0~2^32,TARGET可以根據(jù)當前難度求出的。

簡單打個比方，想象人們不斷扔一對色子以得到小于一個特定點數(shù)的游戲?？壳熬?，目標是12。只要你不扔出兩個6，你就會贏。然后下一局目標為11。玩家只能扔10或更小的點數(shù)才能贏，不過也很簡單。假如幾局之后目標降低為了5?，F(xiàn)在有一半機率以上扔出來的色子加起來點數(shù)會超過5，因此無效。隨著目標越來越小，要想贏的話，扔色子的次數(shù)會指數(shù)級的上升。最終當目標為2時（最小可能點數(shù)），只有一個人平均扔36次或2%扔的次數(shù)中，他才能贏。

如前所述，目標決定了難度，進而影響求解工作量證明算法所需要的時間。那么問題來了：為什么這個難度值是可調整的？由誰來調整？如何調整？

比特幣的區(qū)塊平均每10分鐘生成一個。這就是比特幣的心跳，是貨幣發(fā)行速率和交易達成速度的基礎。不僅是在短期內，而是在幾十年內它都必須要保持恒定。在此期間，計算機性能將飛速提升。此外，參與挖礦的人和計算機也會不斷變化。為了能讓新區(qū)塊的保持10分鐘一個的產生速率，挖礦的難度必須根據(jù)這些變化進行調整。事實上，難度是一個動態(tài)的參數(shù)，會定期調整以達到每10分鐘一個新區(qū)塊的目標。簡單地說，難度被設定在，無論挖礦能力如何，新區(qū)塊產生速率都保持在10分鐘一個。

那么，在一個完全去中心化的網(wǎng)絡中，這樣的調整是如何做到的呢？難度的調整是在每個完整節(jié)點中獨立自動發(fā)生的。每2,016個區(qū)塊(2周產生的區(qū)塊)中的所有節(jié)點都會調整難度。難度的調整公式是由最新2,016個區(qū)塊的花費時長與20,160分鐘（兩周，即這些區(qū)塊以10分鐘一個速率所期望花費的時長）比較得出的。難度是根據(jù)實際時長與期望時長的比值進行相應調整的（或變難或變易）。簡單來說，如果網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)區(qū)塊產生速率比10分鐘要快時會增加難度。如果發(fā)現(xiàn)比10分鐘慢時則降低難度。

為了防止難度的變化過快，每個周期的調整幅度必須小于一個因子（值為4）。如果要調整的幅度大于4倍，則按4倍調整。由于在下一個2,016區(qū)塊的周期不平衡的情況會繼續(xù)存在，所以進一步的難度調整會在下一周期進行。因此平衡哈希計算能力和難度的巨大差異有可能需要花費幾個2,016區(qū)塊周期才會完成。

舉個例子，當前A節(jié)點在挖277,316個區(qū)塊，A挖礦節(jié)點一旦完成計算，立刻將這個區(qū)塊發(fā)給它的所有相鄰節(jié)點。這些節(jié)點在接收并驗證這個新區(qū)塊后，也會繼續(xù)傳播此區(qū)塊。當這個新區(qū)塊在網(wǎng)絡中擴散時，每個節(jié)點都會將它作為第277,316個區(qū)塊(父區(qū)塊為277,315)加到自身節(jié)點的區(qū)塊鏈副本中。當挖礦節(jié)點收到并驗證了這個新區(qū)塊后，它們會放棄之前對構建這個相同高度區(qū)塊的計算，并立即開始計算區(qū)塊鏈中下一個區(qū)塊的工作。

比特幣共識機制的第三步是通過網(wǎng)絡中的每個節(jié)點獨立校驗每個新區(qū)塊。當新區(qū)塊在網(wǎng)絡中傳播時，每一個節(jié)點在將它轉發(fā)到其節(jié)點之前，會進行一系列的測試去驗證它。這確保了只有有效的區(qū)塊會在網(wǎng)絡中傳播。

每一個節(jié)點對每一個新區(qū)塊的獨立校驗，確保了礦工無法欺詐。在前面的章節(jié)中，我們看到了礦工們如何去記錄一筆交易，以獲得在此區(qū)塊中創(chuàng)造的新比特幣和交易費。為什么礦工不為他們自己記錄一筆交易去獲得數(shù)以千計的比特幣？這是因為每一個節(jié)點根據(jù)相同的規(guī)則對區(qū)塊進行校驗。一個無效的coinbase交易將使整個區(qū)塊無效，這將導致該區(qū)塊被拒絕，因此，該交易就不會成為總賬的一部分。

比特幣去中心化的共識機制的最后一步是將區(qū)塊***至有最大工作量證明的鏈中。一旦一個節(jié)點驗證了一個新的區(qū)塊，它將嘗試將新的區(qū)塊連接到到現(xiàn)存的區(qū)塊鏈，將它們組裝起來。

節(jié)點維護三種區(qū)塊：

·靠前種是連接到主鏈上的，

·第二種是從主鏈上產生分支的（備用鏈），

·第三種是在已知鏈中沒有找到已知父區(qū)塊的。

有時候，新區(qū)塊所延長的區(qū)塊鏈并不是主鏈，這一點我們將在下面“區(qū)塊鏈分叉”中看到。

如果節(jié)點收到了一個有效的區(qū)塊，而在現(xiàn)有的區(qū)塊鏈中卻未找到它的父區(qū)塊，那么這個區(qū)塊被認為是“孤塊”。孤塊會被保存在孤塊池中，直到它們的父區(qū)塊被節(jié)點收到。一旦收到了父區(qū)塊并且將其連接到現(xiàn)有區(qū)塊鏈上，節(jié)點就會將孤塊從孤塊池中取出，并且連接到它的父區(qū)塊，讓它作為區(qū)塊鏈的一部分。當兩個區(qū)塊在很短的時間間隔內被挖出來，節(jié)點有可能會以相反的順序接收到它們，這個時候孤塊現(xiàn)象就會出現(xiàn)。

選擇了最大難度的區(qū)塊鏈后，所有的節(jié)點最終在全網(wǎng)范圍內達成共識。隨著更多的工作量證明被添加到鏈中，鏈的暫時性差異最終會得到解決。挖礦節(jié)點通過“投票”來選擇它們想要延長的區(qū)塊鏈，當它們挖出一個新塊并且延長了一個鏈，新塊本身就代表它們的投票。

因為區(qū)塊鏈是去中心化的數(shù)據(jù)結構，所以不同副本之間不能總是保持一致。區(qū)塊有可能在不同時間到達不同節(jié)點，導致節(jié)點有不同的區(qū)塊鏈視角。解決的辦法是，每一個節(jié)點總是選擇并嘗試延長代表累計了最大工作量證明的區(qū)塊鏈，也就是最長的或最大累計難度的鏈。

當有兩個候選區(qū)塊同時想要延長最長區(qū)塊鏈時，分叉事件就會發(fā)生。正常情況下，分叉發(fā)生在兩名礦工在較短的時間內，各自都算得了工作量證明解的時候。兩個礦工在各自的候選區(qū)塊一發(fā)現(xiàn)解，便立即傳播自己的“獲勝”區(qū)塊到網(wǎng)絡中，先是傳播給鄰近的節(jié)點而后傳播到整個網(wǎng)絡。每個收到有效區(qū)塊的節(jié)點都會將其并入并延長區(qū)塊鏈。如果該節(jié)點在隨后又收到了另一個候選區(qū)塊，而這個區(qū)塊又擁有同樣父區(qū)塊，那么節(jié)點會將這個區(qū)塊連接到候選鏈上。其結果是，一些節(jié)點收到了一個候選區(qū)塊，而另一些節(jié)點收到了另一個候選區(qū)塊，這時兩個不同版本的區(qū)塊鏈就出現(xiàn)了。

分叉之前

分叉開始

我們看到兩個礦工幾乎同時挖到了兩個不同的區(qū)塊。為了便于跟蹤這個分叉事件，我們設定有一個被標記為紅色的、來自加拿大的區(qū)塊，還有一個被標記為綠色的、來自澳大利亞的區(qū)塊。

假設有這樣一種情況，一個在加拿大的礦工發(fā)現(xiàn)了“紅色”區(qū)塊的工作量證明解，在“藍色”的父區(qū)塊上延長了塊鏈。幾乎同一時刻，一個澳大利亞的礦工找到了“綠色”區(qū)塊的解，也延長了“藍色”區(qū)塊。那么現(xiàn)在我們就有了兩個區(qū)塊：一個是源于加拿大的“紅色”區(qū)塊；另一個是源于澳大利亞的“綠色”。這兩個區(qū)塊都是有效的，均包含有效的工作量證明解并延長同一個父區(qū)塊。這個兩個區(qū)塊可能包含了幾乎相同的交易，只是在交易的排序上有些許不同。

比特幣網(wǎng)絡中鄰近（網(wǎng)絡拓撲上的鄰近，而非地理上的）加拿大的節(jié)點會首先收到“紅色”區(qū)塊，并建立一個最大累計難度的區(qū)塊，“紅色”區(qū)塊為這個鏈的最后一個區(qū)塊（藍色-紅色），同時忽略晚一些到達的“綠色”區(qū)塊。相比之下，離澳大利亞更近的節(jié)點會判定“綠色”區(qū)塊勝出，并以它為最后一個區(qū)塊來延長區(qū)塊鏈（藍色-綠色），忽略晚幾秒到達的“紅色”區(qū)塊。那些首先收到“紅色”區(qū)塊的節(jié)點，會即刻以這個區(qū)塊為父區(qū)塊來產生新的候選區(qū)塊，并嘗試尋找這個候選區(qū)塊的工作量證明解。同樣地，接受“綠色”區(qū)塊的節(jié)點會以這個區(qū)塊為鏈的頂點開始生成新塊，延長這個鏈。

分叉問題幾乎總是在一個區(qū)塊內就被解決了。網(wǎng)絡中的一部分算力專注于“紅色”區(qū)塊為父區(qū)塊，在其之上建立新的區(qū)塊；另一部分算力則專注在“綠色”區(qū)塊上。即便算力在這兩個陣營中平均分配，也總有一個陣營搶在另一個陣營前發(fā)現(xiàn)工作量證明解并將其傳播出去。在這個例子中我們可以打個比方，假如工作在“綠色”區(qū)塊上的礦工找到了一個“粉色”區(qū)塊延長了區(qū)塊鏈(藍色-綠色-粉色)，他們會立刻傳播這個新區(qū)塊，整個網(wǎng)絡會都會認為這個區(qū)塊是有效的，如上圖所示。

所有在上一輪選擇“綠色”區(qū)塊為勝出者的節(jié)點會直接將這條鏈延長一個區(qū)塊。然而，那些選擇“紅色”區(qū)塊為勝出者的節(jié)點現(xiàn)在會看到兩個鏈：“藍色-綠色-粉色”和“藍色-紅色”。如上圖所示，這些節(jié)點會根據(jù)結果將“藍色-綠色-粉色”這條鏈設置為主鏈，將“藍色-紅色”這條鏈設置為備用鏈。這些節(jié)點接納了新的更長的鏈，被迫改變了原有對區(qū)塊鏈的觀點，這就叫做鏈的重新共識。因為“紅”區(qū)塊做為父區(qū)塊已經(jīng)不在最長鏈上，導致了他們的候選區(qū)塊已經(jīng)成為了“孤塊”，所以現(xiàn)在任何原本想要在“藍色-紅色”鏈上延長區(qū)塊鏈的礦工都會停下來。全網(wǎng)將“藍色-綠色-粉色”這條鏈識別為主鏈，“粉色”區(qū)塊為這條鏈的最后一個區(qū)塊。全部礦工立刻將他們產生的候選區(qū)塊的父區(qū)塊切換為“粉色”，來延長“藍色-綠色-粉色”這條鏈。

從理論上來說，兩個區(qū)塊的分叉是有可能的，這種情況發(fā)生在因先前分叉而相互對立起來的礦工，又幾乎同時發(fā)現(xiàn)了兩個不同區(qū)塊的解。然而，這種情況發(fā)生的幾率是很低的。單區(qū)塊分叉每周都會發(fā)生，而雙塊分叉則非常罕見。

比特幣將區(qū)塊間隔設計為10分鐘，是在更快速的交易確認和更低的分叉概率間作出的妥協(xié)。更短的區(qū)塊產生間隔會讓交易清算更快地完成，也會導致更加頻繁地區(qū)塊鏈分叉。與之相對地，更長的間隔會減少分叉數(shù)量，卻會導致更長的清算時間。

請問比特幣挖礦的原理是什么？

比特幣挖礦是利用計算機硬件為比特幣網(wǎng)絡做數(shù)學計算進行交易確認和提高安全性的過程。作為對他們服務的獎勵，礦工可以得到他們所確認的交易中包含的手續(xù)費，以及新創(chuàng)建的比特幣。挖礦是一個專業(yè)的、競爭激烈的市場，獎金按照完成的計算量分割。并非所有的比特幣用戶都挖礦，挖礦賺錢也并不容易。

不過目前挖礦需要專業(yè)的阿瓦隆ASIC礦機，同時還需要計入一個礦池，如果你是散戶的話，當然如果你布置的是大型礦場，那就不需要了。

挖礦原理

礦機挖礦是通過計算機硬件，依托于比特幣網(wǎng)絡，多張顯卡集中來進行數(shù)學計算，從而產生大量的礦幣。挖礦其實主要依賴于計算機硬件的性能，數(shù)十張顯卡組成陣列，將可以大大增強挖礦的速度和能力。礦機的配置不同，算力也是不同的。

拓展資料：

眾所周知，貨幣本身是不存在價值的。起初人類采用以物易物的方式進行交易，但有諸多不便，很難換到自己所需要的物品。于是貨幣應運而生，通過貨幣這一中介，可以將不同物品按稀有程度進行定價，簡化交易流程。雖然貨幣交易好處多多，但也有一個致命的缺點，那就是中心化。全世界現(xiàn)有貨幣100%是國家央行發(fā)行或者廢除，普通人無法參與貨幣發(fā)行亦或者是央行帳目。如果央行不斷的發(fā)行貨幣，將會將人們手中的貨幣不斷稀釋，降低貨幣購買力。

這絕不是危言聳聽，世界上一些國家已經(jīng)發(fā)生過此類事件。比如津巴布韋，近年來***大量超發(fā)貨幣導致津巴布韋經(jīng)濟接近崩潰，最后不得不將美元引入成為當?shù)胤ǘㄘ泿拧?/p>

現(xiàn)在津巴布韋經(jīng)濟學家們正在考慮比特幣替代方案。比特幣就像這部電影，它不是像央行一樣存在中央服務器中，而是存在于世界上億萬的電腦之中。自發(fā)行后，理論上沒有任何人可以控制比特幣數(shù)量，也無法通過大量制造比特幣來人為操控幣值。基于密碼學的設計可以使比特幣只能被真實的擁有者轉移或支付，安全性極佳。

比特幣是由中本聰在2008年提出來的加密貨幣的概念，正式誕生于2009年。比特幣是基于開源軟件和P2P網(wǎng)絡而產生的一種虛擬的數(shù)字加密貨幣。這是一個點對點的支付系統(tǒng)，實現(xiàn)了去中心化的構建形式。比特幣不依靠任何貨幣發(fā)行機構，它是依據(jù)特定的計算方法，通過大量的計算，在虛擬網(wǎng)絡中產出。比特幣適用于分布式數(shù)據(jù)庫的交易模式，同時在各個流通的環(huán)節(jié)都根據(jù)密碼學設置了對應的加密，從而加強了比特幣的安全性和真實性，便于轉移和支付。

比特幣價格十年漲幅超1000萬倍，其中的“挖礦機”到底是什么原理？

比特幣挖礦機是什么？經(jīng)常聽說比特幣，比特幣挖礦機。跟大家科普一下關于比特幣的知識。比特幣挖礦機，就是用于賺取比特幣的電腦，這類電腦一般有專業(yè)的挖礦芯片，多采用燒顯卡的方式工作，耗電量較大。

專門用于挖礦的比特幣挖礦機：用戶用個人計算機下載軟件然后運行特定算法，與遠方服務器通訊后可得到相應比特幣，是獲取比特幣的方式之一。流行的數(shù)字貨幣有，比特幣、萊特幣、澤塔幣、便士幣（外網(wǎng)）、隱形金條、紅幣、極點幣、燒烤幣、質數(shù)幣。目前全世界發(fā)行有上百種數(shù)字貨幣。方法：下載專用的比特幣運算工具，然后注冊各種合作網(wǎng)站，把注冊來的用戶名和密碼填入計算程序中，再點擊運算就正式開始。價格及性能：比特幣挖礦機的價格從一臺兩三百元到20萬元不等。從2011年到2013年，高配置的比特幣“挖礦機”從1萬元漲到了30萬元，但性能也比此前好了不少。據(jù)業(yè)內人士介紹，以前的老機器100天才能挖到1個比特幣，如今的機器，100天就能挖到3.5個。

按照國內組裝團隊公布的礦機資料，一臺售價3000元的最低配置挖礦機，按照比特幣挖礦速度，30多天便可以回本。采礦速度10G/s的機器每天24小時能挖到大約0.03個比特幣，而13G/s的機器按照全網(wǎng)算力和難度，每天24小時能挖大約0.035個比特幣。隨著無現(xiàn)金社會的有序推行，紙幣必然將隨著時間的流逝消失在歷史的長河中。

而未來的數(shù)字貨幣相信會和比特幣類似，但絕不是有限供給。而是當人類的生產財富的能力完全可以由計算機的計算能力匹配的時候，電子貨幣的發(fā)行速度和計算機計算速度成正比或者略微超出一定比率以制造溫和通脹，在未來挖礦的同時也是在創(chuàng)造價值而不是現(xiàn)在的浪費電力。最終數(shù)字貨幣實現(xiàn)生產力的微小變動和計算能力難度所匹配，這或許就是人類貨幣的最終形態(tài)吧！

比特幣挖礦，到底如何挖？－解析虛擬貨幣挖礦流程和原理

網(wǎng)絡上有許多種加密貨幣在流通說到底是什么意思？像是比特幣（Bitcoin）、以太幣（Ether）、瑞波幣（Ripple）等等，但大家最常聽到的還是非比特幣莫屬，可以說是全球的「礦工」們都在想盡辦法獲得它，許多人不只是把它看作是單純的熱潮跟風，甚至有些人將它視為資產在***，比特幣同時也是造成目前全球顯示卡大缺貨的主因，全世界有無數(shù)的礦工、礦場無時無刻不在運作，他們大量購買顯卡，為得就是要搶在其他競爭對手前奪得先機。

然而，到底比特幣挖礦在挖什么？如果現(xiàn)在想要進場挖礦會不會太晚？又要準備什么硬件設備才能開始挖礦呢？

身為目前最火紅數(shù)位貨幣之一的比特幣，由于獲取難度高，且物以稀為貴的條件下，導致比特幣的相對價值非常高。在數(shù)位貨幣市場上，比特幣被當成一種「股票」操作，它可以用來當作保值品***，也可以將其轉換成各國貨幣并存入現(xiàn)行銀行帳戶，許多網(wǎng)絡商店甚至支持直接使用比特幣購買商品。想要獲得比特幣的話，最直接快速的方法就是金錢購買，目前一個比特幣的價值大約等同于30萬左右，這是近一年來，價格最低的一段時間，想要直接用金錢購買比特幣加入這股數(shù)位貨幣風潮的話，現(xiàn)在或許是最好的時機。

購買比特幣的方法其實很簡單，首先需要先在網(wǎng)絡上建立一個可以儲存比特幣的電子錢包，關于電子錢包的種類網(wǎng)絡上十分多樣，本文我們將以「幣托」（BitoEX）為例說明。進入幣托首頁以后，直接點擊畫面中央的「免費申請」并輸入賬號和密碼建立電子錢包，完成信箱帳號認證以后你就會獲得一個專屬于你的電子錢包，登入后即可進入該電子錢包并瀏覽目前的余額，因為是剛申請的緣故，因此賬戶余額為零，這時候可以直接選擇「購買比特幣」功能開始交易。

不過此頁面中最重要的是信息其實是位于右上方的「錢包地址」，這不僅是在交易時會使用到，后續(xù)挖礦時也會使用這個錢包地址作為比特幣的儲存目標。

不過，由于比特幣單價價格昂貴，動輒二三十萬以上，如果不想要直接用金錢購買比特幣的話，另一個方法就是用挖礦的方式獲得了。

1.進入幣托網(wǎng)頁以后，點擊畫面中央的「免費申請」開始建立個人電子錢包。

2.輸入用來登入錢包的電子信箱以及密碼，建議使用強度高的各種符號或數(shù)字字母作為密碼組合。

3.完成步驟以后即可進入個人的電子錢包頁面，這里可以隨時關注自己錢包內的金額數(shù)量。

比特幣的發(fā)行有它自己的時間以及數(shù)量，大約每十分鐘會由代碼執(zhí)行新比特幣的發(fā)行，并且授予給參與比特幣交易的某（群）人，因此，獲得新發(fā)行的比特幣就好比是獲得剛出土的金礦，所以才會將這些獲得比特幣的人比喻為礦工。而礦工們「挖礦」的動作在英文中稱為「mining」，這是一種比特幣使用者可以考慮、但是只有專業(yè)挖礦者才「有可能」獲取比特幣的方法。

想要開始挖礦的話，在開始之前有一些事前準備要做，包含硬件投入成本以及運作成本。

前者是指硬件的購入、安裝、電費、折舊、場地以及散熱等等；

而后者則是維持這些硬件持續(xù)運作，所需付出的成本。

兩者綜合以后，可以發(fā)現(xiàn)其實挖礦所需的成本非常龐大，這也就造成部分擁有大量資金成立挖礦專用硬件設備的以「出租」的方式來回收成本，這種挖礦模式被包裝成一種「商品」并在公開的網(wǎng)絡市場上進行買賣，當挖到比特幣時，會依每位承租人的付出比例來分礦，這樣的挖礦模式也就是所謂的「云端挖礦」。

開采比特幣的做法主要有三種，除了云端挖礦外，還有「獨立挖礦」以及「合力挖礦」，不過由于目前的挖礦難度不斷提升，且有越來越多競爭者擠入，時至今日想要單靠自己的力量獨立挖到礦的可能已經(jīng)不大，雖然一旦成功挖礦便可獨自獲得全部利益，但一般比較可行的做法是采用后者「合力挖礦」，也就是團隊挖礦的概念，挖到礦時全團依照每個人付出的比例來分礦。

由于挖礦難度與日俱增，個人想要藉由顯卡挖礦獲得比特幣難如登天。

擁有大量資本的礦工會租挖礦機，最后甚至會把挖礦機承租給其他人，借此獲利。

云端挖礦逐漸被塑造成一種金融商品，以月租或年租的方式收取承租費，挖到礦時再按比例分給承租人。

礦池：早期比特幣還不興盛的時候，大部分人都用自己的電腦來挖礦，最早當然是用盡CPU的能力來運算，接著有人發(fā)現(xiàn)用顯示卡的GPUStreamProcessors來計算會快更多，可是當大家紛紛投入挖礦以后，出現(xiàn)了很多為挖礦優(yōu)化的設備，一般個人電腦根本拼不過，因此需要加入礦池（MiningPool）來挖礦，由服務器***所有使用者的運算力量來挖，再由一定比例回饋使用者（礦工），才不會發(fā)生挖了老半天卻拼不過專業(yè)挖礦機，花了電費卻什么都得不到的情形。

礦機：由于顯卡雖然挖礦速度較快，但是顯示晶片原本并不是專門用于挖礦，因此用顯卡挖礦不僅很耗電而且發(fā)熱量又高，如果是3、4張顯卡所組成的挖礦電腦，更是耗電，最后計算起來很可能挖比特幣的收益都還不夠付電費呢！因此從2013年開始，挖比特幣的重心逐漸轉移到專業(yè)礦機上，這種礦機區(qū)分為兩大類型：

挖礦的過程并不復雜，只需要下載「挖礦程序」其實就能開始挖礦。網(wǎng)絡上的挖礦軟件百百款，這里我們將以NiceHashMiner這款軟件舉例說明。

首先，根據(jù)手上顯卡廠商下載對應的NiceHashMiner版本并開啟軟件，在正式開始挖礦以前，有幾個步驟要先設定。

電子錢包頁面中最重要的信息就是錢包地址，這除了是比特幣買賣家交易時須使用的信息以外，同時也是挖礦時比特幣儲存的目標位址，點擊幣托頁面中的錢包地址后，就會獲得一串「未命名的錢包地址」，請復制這串數(shù)位碼并好好保存。

接下來在挖礦程序中點擊「錢包」（Wallet）選項，將剛剛復制的數(shù)位碼貼上后即可完成儲存目標設定。在左下方的「硬件信息」（HardwareDetails）選項中，系統(tǒng)預設會找到你電腦使用的顯卡型號，也可以在這里開啟處理器加入挖礦的行列，可根據(jù)需求和喜好設定。

在「錢包」的選項中，貼上個人電子錢包位置，一旦挖到比特幣時便會儲存在該錢包中。

一切都準備就緒后，就可以按下中間的「開始挖礦」（Start），你的電腦會自動開啟命令執(zhí)行視窗進行挖礦，不同的挖礦軟件無論每次挖礦的動作成功與否，都會釋出不同的通知指令，以NiceHash為例，成功挖礦時視窗上將會出現(xiàn)的綠色的指令通知。但這時候軟件挖到的比特幣數(shù)額其實非常小，需要長時間連續(xù)不間斷的挖礦才能挖到完整一個比特幣。

每個軟件在挖礦時，顯示的通知不盡相同，NiceHash是以綠色文字提示挖到比特幣的通知信息。

根據(jù)挖礦的規(guī)模，每次成功挖礦時獲得的比特幣數(shù)額不同，需要長時間不間斷開挖才能獲得完整一個比特幣。

無論你是使用金錢直接購買，還是使用各種不同的挖礦模式，在獲得比特幣以后該如何使用它？首先你可以把它當成是一種***品保存，由于全世界幾乎無時無刻都有人在進行比特幣交易，因此，它的幣值也在不斷波動，你可以在它未來價格漲到最高點時脫手賣出，以去年一整年最高的平均價格50多萬來看，現(xiàn)在一個比特幣大約是25萬，有可能可以獲得大于成本兩倍的獲利。

如果沒有打算將比特幣當作保值品來看的話，你可以到幣托或是MaiCoin等網(wǎng)站里，將獲得的比特幣轉換成人民幣，換取現(xiàn)金到現(xiàn)行的銀行帳戶中供其他使用，如果不想換成人民幣的話，也可以將比特幣轉換成其他虛擬貨幣來持有；此外，目前網(wǎng)絡上還有許多網(wǎng)站或服務是支持比特幣付款的。

其他還有很多網(wǎng)絡零售商也支持買家使用比特幣在平臺上購買商品，國外電子產品零售業(yè)龍頭之一的newegg就是其中之一，它們和Bitpay電子錢包合作，讓消費者可以在購買商品時，選擇使用比特幣進行支付。其他還有像是NASDAQ的線上百貨零售商Overstock、紐約地產公司邦德紐約或是利用信用卡定世界各國旅館獲得比特幣現(xiàn)金回饋的PointHound等等，種類非常多。

比特幣過去一年最高曾有突破50萬的可觀價值，將其視為一保值品也是不錯的選擇。

由于比特幣在全世界造成的熱潮至今還未間斷，無論是用團隊挖礦還是云端挖礦模式，仍有許多比特幣使用者正在挖礦。在這樣的熱潮下，也間接導致了不少問題。

顯卡嚴重缺貨

首先最直接的問題就是顯卡，由于顯卡是礦工們最主要的挖礦工具，它們需要大量顯卡加快挖礦的速度，借此搶在他人以前獲得比特幣，也導致目前無論是NVIDIA還是AMD顯卡在全球都出現(xiàn)缺貨的情形，同時也造成顯卡價格上漲，尤其是高階的顯卡問題更嚴重，常常會需要以比廠商建議售價高出許多的價格購買，也讓想要單買顯卡幫電腦升級的民眾購買困難。

挖礦的過程是將顯卡以及電腦的效能發(fā)揮到最精致，如果能成功獲得比特幣那也就罷了，更慘的就是不僅沒挖到礦，甚至還多花冤枉錢。挖礦的過程不僅需要隨時保持電腦主機的溫度，甚至主機還需要放在通風的室內運作來避免主機過熱，長時間連續(xù)挖礦下，對于顯卡的產品壽命也有害。

此外，挖礦過程中還必須考量到電費的問題，根據(jù)「比特幣能源消耗指數(shù)」報告的統(tǒng)計，比特幣在過去一年內挖礦的電力總消耗已累積達29.51兆瓦小時，約占全球總電力消耗的0.13%，聽起來占比不大，但該數(shù)字已經(jīng)超過全球近160個國家一年的電力消耗，可見挖礦的耗電量有多大。雖然說比特幣確實有它的吸引力存在，但在通往致富的挖礦路上，礦工們仍要考慮許多成本付出的問題以及帶來的影響。

在零售商的網(wǎng)頁上，可以看到無論是NVIDIA還是AMD的顯卡，高階版本幾乎都為缺貨狀態(tài)。

挖礦的過程中，會大量耗費處理器和顯卡的性能，導致其溫度升高，降低其產品壽命。

根據(jù)統(tǒng)計，比特幣過去一年的耗電量已超過圖中黃色國家和地區(qū)的耗電量。

#科技日報#

經(jīng)過以上對礦機挖比特幣原理的分享介紹，相信你對比特幣礦機挖礦原理有了大概的了解，想知道更多關于礦機挖比特幣原理的知識，關注本站，我們將持續(xù)為您分享！