什么是加密货币挖矿？

一个人听到“采矿”一词时可能会有些困惑。即使他们进入加密货币行业已有多年了，整个采矿过程似乎仍然有些复杂。当然，他们可能对此有所了解，但是当他们第一次深入探究时，他们的头脑就开始迅速关闭。

使用诸如哈希率，区块奖励，区块减半，节点，难度调整，重复支出，51％攻击和区块链等术语–难怪大多数人对挖矿过程及其挖矿方法没有深刻的了解作品。人们想知道人们如何轻松开采任何加密货币。

比特币的开采是什么？

采矿是创建新比特币（和其他加密货币）不可或缺的一部分。就像整个比特币网络的骨干一样，这是保持网络运行的必不可少的过程。

在典型的金融世界中，货币是由中央银行当局印制的。但是，在加密货币世界中，情况有所不同，因为新的加密货币是通过称为挖掘的过程发行的。

那么，什么在挖掘比特币呢？它始于所谓的区块链。

这是一个透明的分类帐，记录了整个比特币网络历史上曾经发生的所有交易。

每次BTC从一个钱包转移到另一个钱包时，每笔交易都会登录到该区块链中，并将永久保留在该区块链中，因为该区块链是不可变的，任何人都无法更改。这些记录按一系列相连的“块”排序，这些“块”形成一条链，因此得名。

发送交易后，需要先由网络上的节点进行验证，然后再进行确认，以防止用户能够“双花”他们的硬币并欺骗网络。

此外，比特币挖矿为整个网络提供了安全性，就像通过找到的每个新区块发行新比特币一样。

该过程由功能强大的计算机共同完成，以解决锁定网络上各个块的计算数学问题-这称为工作量证明。

要获取区块，矿工需要一台称为ASIC的大功率机器和一定的运气，这就是为什么我们使用术语“挖矿”的原因，因为它类似于开采黄金的过程，在该过程中，像大功率机器一样，运气也是必需的。

为了快速总结一下，挖矿比特币可以实现网络中的三件事。

让我们更深入地研究比特币挖掘提供的每个功能。

发行新硬币

如前所述，您口袋（或银行帐户）中所拥有的传统法定货币是由您所在国家/地区受监管的中央银行机构发行的。中央银行决定要印多少钱并注入经济。

这样做的最大问题是，中央银行可以生产任意数量的货币。在经济衰退或2020年冠状病毒等全球大流行期间，中央银行通常会印制更多货币以注入经济，以帮助通过支出和消费“启动”经济。但是，当中央银行打印更多货币时，位于您银行帐户中的货币的价值开始下降。

您可以看到这可能对长期现金持有人造成问题。如果他们继续使用现金，那只会失去价值，因此这迫使他们将现金投入房地产和股票等不同类型的资产中。

好吧，比特币的发行与我们传统的金融模式完全不同。

许多矿工不断为比特币网络提供计算能力，以“挖掘”或“寻找”新区块以添加到区块链中。

通常，网络难度（矿工很难找到块）相对于哈希率（矿工提供多少计算能力）进行调整，以达到每10分钟发现一次块的平衡。这称为“比特币阻止时间”，它被硬编码到比特币代码库中，平均平均时间尽可能短于10分钟。

一旦找到一个区块，它将以新区块的形式添加到区块链的末尾。

这是发生魔术之类的事件的地方。

在该区块中存在“区块奖励”，该奖励被授予首先找到该特定区块的特定采矿实体。这种大块奖励通常被认为是采矿补贴，因为它可以激励用户挖掘网络并提供安全性。没有这种奖励，矿工将把计算能力移交给网络，同时承担与比特币采矿相关的巨额电力和硬件成本。

区块奖励开始于每个区块50 BTC。这意味着每10分钟发现一个区块时，就有50个BTC通过矿工进入比特币的循环供应中。通常，矿工随后会将这个BTC（或其一部分）发送到加密货币交易所，以便出售，因为他们在开采时需要支付其间接费用（如电费和硬件成本）。

但是，在比特币基础代码的深处存在着一个规则，该规则导致每开采210,000个区块（平均每4年）将比特币区块奖励减半。

当这种区块减半发生时，比特币的采矿奖励将削减50％。这通常会导致一些较小的采矿设备因无利可图而关闭，同时获得一半的BTC作为奖励。较大的采矿实体可以生存，因为它们通常具有可探究的储量，直到再次变得有利可图。他们只有在BTC本身的价格继续进一步上涨的情况下才能获利。

第一个区块减半发生在2012年11月，采矿奖励从每个区块50 BTC减半到每个区块25 BTC。目前，比特币的价格约为12美元。减半后，恰好在一年内增加了8,300％，达到了1,000美元的水平。

第二个减半发生在2016年7月，BTC区块奖励从每个区块25 BTC削减到每个区块12.5 BTC。减半时比特币的价格为660美元。然后，加密货币在减半后的正好一年后，总共增长了286％，达到2,550美元。

第三次区块减半发生在2020年5月，这导致区块奖励从每区块12.5 BTC减少到每区块6.25 BTC减半。

挖矿奖励将继续分配，直到BTC的全部供应量流通为止。供应量只有2100万BTC的上限。这意味着将永远只有2100万枚BTC，一旦最后一个硬币发行，就不会再有新的BTC可供开采。

交易确认

矿工向网络提供的第二个功能是交易确认。矿工将网络中人们发送的交易包含在他们发现的每个新区块内，当这些交易被包含在区块链中的某个区块中时，便会进行确认。

当有人用信用卡在商店内部付款时，银行将监视并验证交易已完成。对于现金付款，我们使用收据来确认钱已经交换。

好吧，在挖掘中，交易存储在区块链上的区块内部，并由网络上的其他节点进行验证以确保交易的有效性。

这消除了任何类型的中间人机构来确认交易有效且最终的需求。这就是为什么比特币区块链被认为是不属于任何组织的去中心化和不信任网络的原因。

网络上的节点会从找到的第一个块开始维护完整的记录，以便将来可以验证任何交易。

当某人发送比特币交易时，它将被放入所有等待验证的交易池中，称为Memepool。矿工将收集尽可能多的交易，并将其发布在任何新发现的区块中。

一旦找到该块并发布了交易，则这些交易被视为具有一个确认。一旦获得这一确认，交易将正式嵌入到比特币网络中，并将永远保留在那里。

找到每个附加块后，上一个块中的事务将收到附加确认。通常，服务需要3次确认才能确认BTC存款，因为这可以确保交易已被验证3次。

对于超过10,000美元的大笔交易，服务通常需要进行6次确认以提高安全性。

网络安全

矿工还负责为比特币网络（或他们正在开采的任何区块链）提供安全性。随着越来越多的矿工同时进行挖掘，网络变得越来越安全。随着比特币哈希率的提高，网络的安全性也随之提高。

这是2019年至2020年比特币哈希率的图表;

您可以看到直到最近的Block Halfving事件为止，哈希率一直在不断提高。这是由于以下事实：一些矿工在无利可图时必须关闭其采矿设备。通常，一旦比特币价格再次开始上涨，更多的矿工将进入生态系统，这将有助于提高哈希率。

哈希功能提供了安全性，因为它可以防止不良行为者能够撤消比特币网络上的交易。为此，不良行为者将需要至少拥有整个网络51％的挖掘能力。

这就是所谓的51％攻击。

如果一个实体设法收集了51％的网络计算能力，那么它就有能力更改区块链并逆转它希望这样做的任何交易，同时控制51％的数据–有效地使该实体可以多次花费硬币，并且欺骗网络。

51％的攻击者还可能阻止其他矿工采矿，并阻止其他用户发送交易，因为这些交易将永远不会得到确认。

但是，当更多的矿工在工作时，要获得攻击网络所需的51％的计算能力就变得越来越困难，而要达到这一目的，将需要数亿美元的计算资源。

加密货币挖矿如何工作？

那么，所有这些加密货币挖掘实际上如何工作？

好吧，这个过程可以看成是矿工之间的竞争，他们竞相争夺谁可以找到数学问题的解决方案，并找到下一个获得奖励的区块。一旦找到一个街区，当矿工们向前寻找下一个街区时，比赛将重新开始。平均而言，每10分钟发现一个块。

但是，矿工到底要解决什么呢？

简而言之，他们正在尝试计算哈希值以解锁下一个区块并获得采矿奖励。在比特币中，矿工使用SHA256哈希函数，该函数生成64位十六进制数字。他们使用此哈希值解锁下一个块。

可以将其视为一群试图解决一个非常复杂的拼图游戏的计算机。第一个完成拼图的矿工（如果获得块状补贴的人）。

为了计算下一个区块的哈希，矿工必须提供当前区块编号，Nonce（当前区块的整数），数据和最后一个区块的上一个哈希-所有这些都通过比特币软件处理。

为了计算哈希，矿工使用非常复杂的设备来与其他矿工竞争。这些被称为ASIC（专用集成电路）设备。对这些ASIC进行了微调，使其能够以最有效的功耗对SHA256算法进行哈希处理。

曾经有可能在个人计算机中使用CPU和GPU（图形卡）来挖矿比特币。但是，随着时间的流逝，制造商已经设计出非常特殊的设备，这些设备经过微调可以开采比特币。结果，它几乎驱赶了所有GPU和CPU矿工，因为他们无法竞争。

加密货币采矿有利可图吗？

加密货币挖矿的获利能力全取决于可以向网络提供多少计算能力。您对网络的投入越多，您必须找到区块并获得比特币奖励才能获利的机会就越高。

比特币采矿计算器可用于轻松确定某项操作是否有利可图。例如，以下挖掘计算器来自https://www.cryptocompare.com/；

如上所示，如果一个矿工可以产生大约500 TH / s的散列能力，那么他们每月可以赚取大约1000美元。但是，这取决于功耗为1500 W时的电费为0.12美元/千瓦时。

要达到500 TH / s，硬件成本会很高。例如，流行的称为Antminer S9的ASIC仅产生约14 TH / s的价格，而购买成本约为3000美元。我敢肯定，您可以算一下数学，看看它加起来能多快获得上述所示的利润水平。有许多不同类型的ASIC矿机可供选择，您需要选择一种适合您的ASIC矿机。

竞争的结果是，矿工通常会集中他们的资源来一起工作，形成称为“矿池”的东西。

什么是矿池？

在采矿池中，每个人都结合了其哈希功能，可以共同工作并找到下一个区块。一旦采矿池找到一个区块，相对于他们提供多少计算能力，区块奖励将在采矿池中的所有矿工之间共享。

矿工之所以选择加入矿池，是因为它有助于他们更一致地找到区块，并减少了奖励的波动性，从而使他们更容易每月支付电费。

采矿池本身几乎充当池中所有成员的协调员。该池自动管理每个矿工的帐户，并记录分别贡献多少哈希率。找到每个区块后，将奖励存入储备，直到采矿池支付通常通常每天发生的支出。

矿池运营商还将从该储备金中收取服务费。

每个池都有其自己的支付结构，并且每个池的支付结构各不相同。以下是池使用的不同支付结构的列表；

开采1个比特币需要多长时间？

区分自己开采1个BTC和寻找区块之间的区别很重要。

要自己开采1个BTC，您需要具有大量的计算哈希率才能与其余矿工竞争。同时，您需要大量的运气才能成为找到下一个区块的矿工。

另一方面，BTC每10分钟因为这就是封锁时间所规定的。网络难度根据散列能力使其每隔10分钟定位一个街区。

一旦找到一个区块，区块奖励就会发放给首先解决问题的矿工，这是开采一个比特币所需的时间。

GPU与CPU挖掘

考虑到需要专用硬件来开采比特币这一事实，许多矿工选择开采不同的山寨币来代替，因为他们能够在计算机上使用其CPU和GPU。

在开采不同的加密货币区块链时，矿工将仅通过在自己的计算机上使用中央处理器和图形卡就能进行竞争。但是，即使开采一些较大的山寨币也变得非常有竞争力，有时它需要GPU开采设备才能盈利。这是一个单元中容纳的GPU（图形卡）的集合，如下图所示；

整个行业始于CPU挖掘。矿工过去能够使用自己的家用计算机上的CPU开采BTC！但是，随着时间的流逝，人们开始转向GPU挖矿，然后在竞争日益激烈的情况下涉足ASIC挖矿。

但是，仅仅因为矿工无法使用其计算机上的CPU来挖矿比特币，并不意味着CPU挖矿如今已不重要。

那里有许多硬币，严格地仅允许在其区块链上进行CPU挖掘。这是为了确保挖掘操作不会落在少数单个实体的手中。

例如，门罗币（Monero）最近发布了其RandomX哈希算法，该算法对计算机CPU矿工而言要比对GPU矿工而言更优惠–甚至不允许ASIC矿工进入！在CPU上进行挖掘的问题在于，它无法提供很高的哈希率。这通常意味着在CPU上进行挖掘可能无利可图。

但是，如果矿工长期持有开采的硬币，而山寨币激增，那么您的采矿业务将是有利可图的。这需要进行大量的研究和奉献，才能知道哪些硬币可以长期生存。

其他CPU哈希算法包括： CryptoNight，X11，X16Rv2和LXR哈希。

GPU挖掘在2020年仍然仍然非常重要。耐ASIC的硬币都倾向于允许GPU挖掘者在其区块链上进行挖掘。例如，现在可以使用GPU场开采以太坊。

GPU采矿场倾向于提供比CPU更高的哈希率，但矿工需要非常谨慎地选择一个更喜欢GPU开采而不是CPU开采的代币。

加密货币开采合法吗？

这是最重要的问题。

加密货币采矿的合法性取决于您当地的政府。在大多数西方国家，持有和拥有比特币是完全合法的。实际上，有一个监管框架可以提供使加密货币合法化的必要监督。

结果，这意味着挖掘加密货币也被认为是合法的。

另一方面，许多国家已将持有比特币定为非法，这意味着在这些国家内进行采矿也被视为非法。此外，在某些国家/地区（例如俄罗斯），由于政府发出有关拥有比特币的混合信息，法律相当模糊。

例如，目前俄罗斯禁止使用比特币（截至2020年中）。最近禁止使用和开采比特币的立法被撤回–发送有关该操作合法性的混合信息。结果，俄罗斯的采矿被认为是非常高的风险，甚至可能导致此类矿工入狱。

厄瓜多尔禁止使用比特币的另一个例子。他们明确宣布数字货币的生产为非法。印度等其他国家的政府也有反对比特币的立场，但并未完全禁止加密货币资产的所有权。

这完全取决于采矿作业的位置，并且需要对当地法律进行进一步研究，以更全面地了解其是否合法。

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原文链接：https://www.cryptopolitan.com/crypto-mining-2/

原文作者：Shawn Du’Mmett

编译者/作者：wanbizu AI

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