链想家区块链入门课程——初步认识比特币挖矿

2020.11.12 | 浏览:10973


随着数字货币的共识度越来越高,很多人都知道了比特币,从而进入加密数字货币市场。但很多人仍不了解比特币到底是如何产生的。下面就为大家介绍比特币的产生原理,让大家进一步的了解比特币。



比特币(英文名BitCoin)是一种基于区块链技术的虚拟加密数字货币,由计算机生成的一串串复杂代码组成。虽然我们经常会看到下面这样的实体硬币形态,但这只是为了形象表达而把它刻意拟物化了。比特币不会有实体形态。但是下面这个B,是它的符号。


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如何获取比特币



比特币是由运算产生的,但它不是运算的结果,而是运算的奖励。要电脑不断去计算,去尝试这个答案,跟密码穷举一样。


比特币系统有一个机制:那就是比特币具有总量有限。大约每十分钟产生一个新区块,每一个新区块都伴随着一定数量从无到有的全新比特币。每开采210,000个块,耗时4年,货币发行速率降低50%。


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在比特币运行的第一个四年中,每个区块创造出50个新比特币,总额1050w 个比特币,到最后,总共产生的比特币数量为接近2100w个,这就是比特币的上限。


比特币的获取方式有两种,一种是交易获取,还有一种就是“挖矿”




挖矿原理



比特币是在点对点网络基于区块链技术完成解码运算后奖励给运算者的礼物。全网每10分钟产生一个区块,解码获得该区块,包含一定量的比特币,这个过程被称为挖矿。而矿工就是从事挖矿工作的人。


而要成功生成数据块,就需要矿工找到那个有效的哈希值,要得到正确的哈希值,没有任何的捷径可以走,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。


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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不断的做“数学题”,根据现有的算法计算出一组符合特定规律的数字。越到后面,挖矿的设备能力要求就越大,因为系统会不断提高挖矿的难度,减少挖矿的奖励,把发放比特币奖励的时间控制在一定范围内。


简单来说就是挖的人越多,难度越大,你就越需要运算能力更强的工具来挖。




挖矿设备



最开始的时候,用个人电脑CPU就可以运行挖矿软件客户端进行挖矿了。中本聪就是第一个拥有比特币的人,是自己用电脑挖的,很轻松。


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后来,改用显卡挖矿。因为显卡有数百个计算核心(流处理器),速度相当于数百个CPU。由于ATI和NVIDIA显卡的架构不同,同档次A卡流处理器数量远超过N卡,因此A卡在挖矿上有巨大优势,专业矿工往往用有6个PCI-E插槽的主板,插上5-6张ATI等高端显卡,组成矿机群挖矿。正因为如此,曾经一度有段时间导致全球显卡价格暴涨,一卡难求。


再后来,集成电路矿机出现了,也就是专门用于挖矿的设备,使用专门进行挖矿运算的芯片。一开始是FPGA矿机,速度是电脑的1000倍,然后是ASIC矿机,速度是FPGA矿机的1000倍。然后N台矿机,组成庞大的阵列。


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如果现在只是自己购买几台电脑和显卡去挖矿,可能几年也挖不出1个比特币,因为挖矿不仅需要设备,电费也是一大成本。


挖矿芯片经历了CPU挖矿到GPU挖矿到FPGA挖矿,如今走入了ASIC挖矿时代,然而挖矿的方式也经历了从一两台矿机挖矿到小矿机作坊,再到如今走入了大规模矿场挖矿的时代。




矿池



挖矿其实就是拼概率,单个矿工挖到比特币概率非常小,单打独斗的挖矿方式不再适合现下的情况。所以现在流行组团挖矿,加入“矿池”


矿池就是将大量矿工的算力整合在一起,在全网总算力中占据一定的份额,由此得到较稳定的挖矿产出,矿池在收取2%~4%矿池手续费后,将产出按矿工算力分配给矿工。


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举个例子,现在比特币全网每10分钟产生一个区块,这个区块包含12.5个比特币。假设全球有1W人参与挖矿,那么在这10分钟内,只有1个幸运儿拿走了这12.5个比特币,其它人则颗粒无收。


而矿池的原理是大家组队开采,并按约定的分配方式分配,使得矿工的比特币收益趋于稳定,减少矿工的风险。在此以最常用的PPS分配方式为例,假设你的算力是10T,而整个矿池的算力是100T,你的算力占矿池算力的1/10,假设矿池一天能产生10个比特币,那你每天就能拿到1个比特币。




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