什麼是比特幣開採？如何開始

什麼是比特幣開採？

比特幣是一個數字貨幣該過程使用稱為挖掘的過程來確保其網絡並驗證交易。比特幣採礦是一項網絡範圍的競爭，旨在生成與特定標準相匹配的加密解決方案。當達到正確的解決方案時，將以比特幣的形式獲得獎勵，並將完成的工作費用授予首先到達解決方案的礦工。

這個獎勵過程一直持續到所有2100萬比特幣都在流通。一旦達到這個數字，預計採礦過程將停止，並且將通過為完成的工作支付的費用來獎勵比特幣礦工。

比特幣採礦如何工作？

這是採礦過程的簡化示例。假設您要求朋友猜測1到100之間的數字。您的朋友不必猜測確切的數字。他們只需要第一個猜測一個小於或等於您的數字的人。如果您想到數字19和一個朋友提出了21，另外55個，還有83個，他們輸了，因為他們都猜到了19個以上的猜測。但是他們再次猜測，下一個猜測是16、41和67。猜測16勝的人，因為他們首先猜測了比19個或等於19的數字。

在這種情況下，您選擇的數字為19表示比特幣網絡為一個塊創建的目標哈希，而您朋友的隨機猜測是礦工的猜測。

比特幣採礦是同一回事，但規模更大。它使用加密，加密，分佈式計算和技術來驗證和確保交易。這是採礦的主要思想，使其正常工作。

哈希

比特幣採礦的核心是哈希。哈希是一個64位的十六進制數，是通過SHA256哈希算法發送塊中包含的信息的結果。該過程的這一部分需要很少的時間才能完成 - 實際上，您可以在不到一秒鐘內生成哈希，將一些內容粘貼到在線SHA256哈希生成器中。這是比特幣使用的加密方法來創建塊哈希。但是，將其解密到您粘貼的內容上是困難的部分：一個64位的哈希人可能需要幾個世紀的時間來用現代硬件進行解碼。

例如，這是通過哈希生成器運行的上一段的哈希：

A54F83A5DB7371EEFA2287A0EDE750AC623E49A8BA29F248EB785FE0A678559

如果您更改該內容的一個值，例如將一個“ t”切換到“ a”，則哈希更改。這是相同的段落，但第一個單詞被拼寫為“ AA”，而不是“ AT”：

FBFA3FF980D1492B3A9275A1B945D89BD6B699CA19C3C470021B8F253654AF

這是稱為塊哈希的數字，該數字在下一個塊的標題中使用，作為通過加密運行的信息的一部分。每個塊都使用上一個塊的哈希，該哈希將它們鏈在一起。這是術語“區塊鏈“來自。

目標哈希

這目標哈希，用於確定採礦難度的是礦工正在嘗試解決的數字。該數字是網絡生成的哈希。

因此，塊可能看起來像這樣（第786,729塊）：

00000000000000000005A849C28EB24B8A5E04FCECCC1CCB3EB2998E4730A456E

目標哈希看起來像這樣：

0x175C739

這個數字是難度目標的壓縮表示：

0 ... 000005C73900000 ... 0

因此，礦工需要生成等於或小於上述數字的數字。

礦業

比特幣挖掘需要採礦程序來生成哈希，並在其上附加另一個數字，稱為nonce或“使用過一次”。當礦工開始時，它總是以零啟動此數字。每次嘗試都會改變一次 - 首先是0，然後是1、2、3等。如果礦工生成的哈希和非CE大於網絡設定的目標哈希，則嘗試失敗，礦工再次嘗試。一旦NunCe達到約45億，它將像里程表一樣滾動，使用另一個稱為額外的nonce的計數器，來自另一個字段。

網絡上的每個礦工都這樣做，直到創建一個小於或等於目標哈希的哈希和非CE組合為止。第一個達到該目標的人將其擬議的塊添加到鏈條中，獲得獎勵和費用，並打開了一個新的塊。一旦該塊充滿了信息（大約一個兆字節），它就會關閉，加密和開採。

比特幣網絡由數千個每天24小時的設備組成。由於採礦獎勵是第一個解決問題的獎勵，所以他們都在競爭。這項競爭使礦工創建了泳池以比其他礦工獲得優勢，因為他們需要更多的計算能力來增加獲勝的機會。

工作證明

採礦過程是您可能叫的工作證明（POW）- 為產生獲勝哈希的工作所做的工作被視為礦工驗證了塊中的交易，因此稱為工作證明。

POW有時也稱為共識機制，但工作證明只是共識的一部分。在礦工將區塊添加到區塊鏈中之後，達成共識，其餘的網絡使用哈希（達成共識）來驗證它。這不需要太多的能量或計算能力，因為每個採礦節點在挖掘最新塊時也可以做到這一點。隨著新塊的添加，網絡確認了它們。

確認

每個塊包含上一個塊的哈希 - 因此，當生成下一個塊的哈希時，包括上一個塊的哈希。請記住，即使一個角色更改，哈希的變化和每個塊的哈希都會改變。

當您開採一個塊並關閉塊時，尚未確認。直到五個街區經過六個總驗證後，該塊才確認。話敢控製網絡。

獎勵

成功驗證塊的獎勵是比特幣。在2009年，您將收到50個比特幣來開採一個塊。但是塊獎勵減半每210,000個街區（大約每四年），因此在2013年，獎勵金額下降到25，然後下降12.5，然後下降6.25。在2024年4月的比特幣上一次減半活動中，獎勵變為3.125。

比特幣礦工參與該過程的另一個動機是交易費用。除了獎勵外，礦工還從該區塊中包含的任何交易中收取費用。當比特幣達到其計劃的限額2100萬時（預計2140年），礦工將獲得處理網絡用戶將支付的交易的費用。這些費用確保礦工仍然有動力開採並保持區塊鍊網絡的運轉。這個想法是，對這些費用的競爭將使他們在減半事件結束後保持較低水平。

困難

採礦困難是生成小於目標哈希的數字所需的工作量。挖掘難度每2,016個街區或大約每兩週更改一次。下一個難度水平取決於礦工在上一個週期的有效效率以及有多少礦工參與。

比特幣的網絡增加並降低了挖掘加密貨幣所需的哈希速率（計算能力量）。那裡的礦工競爭越多，問題就越困難。如果從區塊鍊網絡中刪除了計算能力，則難度將調整以使採礦變得更容易。這樣做是為了保持大約10分鐘的平均塊時間。

2024年12月4日開采的難度是103.919萬億。也就是說，在目標以下產生哈希的計算機的機會是103.919萬億分之一。從角度來看，您的彩票贏得Powerball大獎的可能性比單一嚐試產生正確的哈希的可能性要高355,644倍。

採礦比特幣的經濟學是什麼？

比特幣採礦是一項企業。來自其產出（bitcoin）產生的利潤取決於其投入的投資。

比特幣採礦涉及三個主要成本：

• 電：這是運行您的採礦系統24/7的力量。採礦可以付出大筆賬單。該過程（整個網絡）消耗的電力與某些國家一樣多。這也很重要考慮成本為了冷卻您的採礦系統所在的區域。它們會產生很多熱量，而您擁有的單位越多，您將需要的冷卻越多。空調成本進一步增加了電費。
• 採礦系統：與流行的敘述相反，台式計算機和常規遊戲系統可以通過加入採礦池來開採。但是回報是有限的，因為大多數游泳池都根據每個礦工貢獻的工作數量來分配獎勵。這些系統無法與ASIC採礦機，但是在考慮使用的能源後，有可能提前幾百美元。如果您想保持競爭力，則需要購買幾名ASIC礦工並加入游泳池，這可以讓您每台鑽機4,000至12,000美元之間。機器地雷速度越快，價格就越多。
• 網絡基礎架構：網絡速度不會顯著影響比特幣挖掘過程，但延遲確實如此。延遲是與網絡其餘部分進行通信所需的時間。此外，採礦農場需要多個內部連接，以連接到Internet連接，將每個採礦設備連接到主路由器或服務器。但是，如果您使用遊戲鑽機來開採並加入游泳池，則不需要任何額外的帶寬 - 只需向您加入的游泳池潛伏期較低即可。

這三個輸入的總成本應小於輸出（在這種情況下，比特幣的價格）為您生成利潤來自您的冒險。考慮到波動的（通常是上漲）的價格，鑄造自己的加密貨幣的想法聽起來像是一個有吸引力的主張。

但是，鑑於比特幣採礦的經濟困難，您可能必須辭職以接受較低的利潤和更長的時間範圍，甚至在購買後打破了時間表參與的設備在比特幣已經成為的彩票中。

比特幣開采的歷史

如今，有兩個發展有助於比特幣採礦的發展和組成。首先，採礦比特幣機的定制製造作用是為了集中網絡。由於比特幣採礦本質上是順序的猜測，因此在另一位礦工幾乎與您的設備能夠產生哈希相關的速度方面達到了正確的答案。

在比特幣的早期，具有普通CPU的台式計算機主導了比特幣採礦。但是，隨著算法的困難水平隨時間增加，他們開始花很長時間在區塊鍊網絡上發現解決方案。根據一些估計，使用CPU在2015年初的難度水平上找到有效的障礙物將花費“平均數十萬年”。

GPU採礦

隨著時間的流逝，礦工意識到圖形處理單元（GPU）或圖形卡在採礦時更有效，更快。但是他們消耗了很多動力，並不是為重型採礦而設計的。最終，製造商不得不限制其採礦，因為對GPU的需求增加使他們的價格飆升並減少了其他類型的用戶的可用性。

ASIC採礦

現在，許多礦工使用定制的採礦機，稱為特定於應用程序的集成電路（ASIC）礦工，配備了專門的芯片，以更快，更有效的比特幣採礦。它們的價格從數百到數千美元不等。如今，比特幣採礦非常具競爭力，只有在最新的ASIC中才能有利可圖。但是，即使擁有最新的單位，也很少能與採礦池和大型比特幣採礦業競爭。

這些採礦操作就像大型數據中心一樣，充滿了採礦特定的計算機。他們可以執行的計算數量令人震驚 - 每秒數百萬億美元。

比特幣採礦問題

在103萬億個賠率中，縮放難度級別和驗證交易的大量用戶網絡之間，大約每10分鐘驗證了一個交易塊。但是，重要的是要記住10分鐘是一個目標，而不是規則。

速度

比特幣網絡當前可以在每秒三到六筆交易之間進行處理，大約每10分鐘，交易記錄在區塊鏈中。相比之下，Visa聲稱它可以每秒處理約65,000筆交易。第二層解決方案和對比特幣區塊鏈的升級試圖解決速度問題，但是現代銀行網絡和其他區塊鏈仍然使比特幣網絡可以處理的交易數量相形見war。

可伸縮性

比特幣協議核心的主要問題是擴展 - 區塊鏈有效地處理更多工作的能力。儘管比特幣礦工通常同意必須採取一些措施來解決擴展，但如何做到這一點尚無共識。

比特幣已調整引入升級並接受從鏈上大部分工作的層次的意見，但仍有問題可伸縮性。進行調整時，區塊鏈被三個主要問題所包圍：權力下放，安全性和可擴展性。有了當前的技術，如果不影響另一種技術，就無法改變。例如，如果比特幣區塊鏈被更改以使其可以更有效地擴展，則可能會降低安全性並增加集中化。

能源使用

毫不奇怪，在所有努力都應對其環境影響進行評估和調整的時代，比特幣採礦的天文能源成本引起了人們的注意和批評。比特幣的競爭驗證機械師是使它使用如此多能量的原因。根據一些估計，區塊鏈的採礦過程消耗的電力與某些小國一樣多。

對於比特幣的大多數短期歷史，其採礦過程仍然是能源密集的。在推出後的十年中，比特幣採礦集中在中國，這個國家依靠像煤炭這樣的化石燃料來生產其大部分電力。但是中國的鎮壓迫使礦工將其業務移動到其他地方。

比特幣採礦消耗

根據劍橋大學進行的研究，大多數比特幣採礦業務現在以美國為中心。在美國進行的近38％的全球比特幣開採活動中，超過62％集中在四個州：佐治亞州（30.76％），德克薩斯州（11.22％）（11.22％），肯塔基州（10.93％）和紐約（9.77％）。這意味著四個州佔世界比特幣採礦能源使用的23％以上，從理論上講，其哈希力量。

哈希功率是計算機，礦工或網絡可以為加密問題生成解決方案（哈希）的速度。例如，截至2024年12月，比特幣網絡的平均哈希拉特人每秒平均超過796架EXA-HASHES（Quintillion）。那是796 x 10¹⁸- 或796，其次是18個零 - 每秒拍打。

避免比特幣採礦騙局

就像任何涉及金錢的東西一樣，比特幣和比特幣採礦吸引了許多不好的人。如果您決定開始採礦，則需要在選擇軟件，工具或網絡之前尋找採礦騙局。這是一些更常見的騙局：

• 雲挖掘平台：這些網站聲稱向客戶租用採礦能力。並非所有這些服務都是騙局，但是請確保您閱讀評論，與他人交談並進行盡職調查，然後再選擇一個。
• 假錢包：加密貨幣錢包存儲您的私鑰。但是，盜賊可以創建假錢包，以試圖竊取您的鑰匙。確保使用信譽良好的錢包提供商。
• 假交換：許多實例存在通過電子郵件和社交媒體通過假交易所聯繫的人，在那裡他們受到壓力或欺騙資金。

還有其他類型的欺詐和騙局，但是防止受害者跌倒的最佳方法是永遠不要給任何人鑰匙，種子短語或密碼。此外，不要將您的信任信任您從未見過的人，或者沒有享有良好聲譽的服務。

投資比特幣採礦股

如果您對採礦感興趣，但不想參與該過程或承擔所涉及的風險，則可以考慮投資於挖掘比特幣的公司。一些擁有或隸屬比特幣採礦的公共交易企業是Hut 8（NASDAQ：HUT），Mara Holdings（NASDAQ：MARA）和Clean Spark（NASDAQ：CLSK），但還有許多其他可供選擇。

請記住，這些公司的股票往往是或更多易揮發的比比特幣本身。

底線

比特幣採礦是一個能源密集型的過程，涉及採礦設備和軟件，無法解決加密問題。比特幣挖掘過程還確認了加密貨幣網絡上的交易。作為參與該過程的動機，比特幣被授予贏得比賽的人。

儘管使用桌面系統的個別礦工在加密貨幣的早期發揮了作用，但比特幣採礦生態系統現在由大型礦業公司主導，這些公司經營著分佈在許多地理位置上的採礦池。該過程需要的天文數量引起了人們的關注和批評。

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