比特币挖矿是什么？比特币挖矿原理解析

什么是比特币开采？知道比特币的人或多或少都知道“采矿”。挖掘是维护比特币网络的一个节点，它有助于生成新的块以获得一定数量的新比特币。用户发布交易后，需要有人确认交易并将其写入区块链以形成新的区块。

在一个互不信任的体系中，谁应该这样做？比特币网络采用“挖掘”的方式来解决这个问题。目前，每10分钟左右，产生一个大小不超过1 MB的块，并将其串联到最长链的尾部。每个区块的成功提交者可在系统中获得12.5个比特币的奖励以及用户支付的交易服务费。

以比特币为例，挖掘的具体过程如下：参与者根据前一块的哈希值、10分钟内验证的交易内容以及自己猜测的随机数X，使新块的哈希值小于比特币网络中的给定数字。这个数字越小，计算起来就越困难。每两周，系统将根据上一周期的开采时间调整开采难度，从而将生成区块的时间调整为稳定在10分钟左右。为了避免冲击，每次调整的最大幅度为4倍。

自然，有些人会想，如果我有强大的计算能力，我计算所有的块，并拒绝承认其他人的交易内容，它能摧毁比特币网络吗？事实上，凭借51%的计算能力，你可以攻击整个网络。

有什么方法可以保护它吗？除了尽量避免把计算能力交给同一个组织，如果一个矿井有太多的计算能力，矿工应该主动挖掘另一个矿井。为了解决这个问题，有人提出了PoS，因为PoS机制的安全性只能来自于区块开采收益，而矿工的激励来自于避免区块收益损失的风险，所以PoS依靠大量的激励来保证巨大的计算能力。

PoS打破了这种对称，不依靠收入来确保安全，而是惩罚。矿工必须支付一大笔押金，并获得少量奖励，以补偿冻结的押金和运行节点的成本，但逆转交易的最大成本来自比收入(押金被消耗)高数百到数千倍的罚款。PoS理念不是“安全来自电力消耗”，而是“安全来自存款”。

众所周知，比特币的总数固定在2100万左右，但比特币是如何获得的，这肯定会让许多人感到疑惑。也许许多人都听说过“采矿”这个词，但什么是“采矿”？比特币采矿和我们对采矿的传统理解有什么不同？

(对“采矿”的传统理解一般是指稀有金属行业(如黄金和宝石)和能源行业(如石油和天然气)的采矿步骤。)

首先，“矿业”是生产比特币的唯一途径，也是市场上比特币的唯一来源。用传统思维来理解，比特币被埋在其中的区块链网络相当于一个“矿”，而“采矿”中使用的机器被称为“采矿机器”，它们通常是计算机软件，通常由开源社区或个人开发者提供。

在挖掘的早期阶段，参与者很少，整个网络的计算能力很低。个人可以很容易地通过计算机显卡甚至中央处理器来挖掘比特币。然而，随着大量矿工的加入，整个网络的计算能力不断提高，个人通过普通计算机直接挖掘比特币的可能性迅速下降。目前，个人通过普通电脑挖掘比特币的概率趋于0。

采矿的一个关键工具是“采矿机”。采矿机的目的是设计和优化采矿算法的硬件。由于矿工的数量急剧增加，加入“采矿”行业的人数增加，特殊的采矿芯片应运而生。采矿机械的竞争已经深入到计算机芯片的设计和制造。目前，市场上的采矿机器价格昂贵，通常由公司整体运营，并出售或出租给外界。

即使有一台专用的采矿机器，单个矿工或机构也很难自己获得比特币。因为从形式上讲，比特币的簿记权一次只能由一家矿业公司获得，一旦有人获得了这一权利，其他参与竞争的竞争对手将一无所获。

因此，个体采矿的成本是巨大的。为了改变这种情况，有人提出了“矿池”的概念。将大量设备和矿工集中到一起进行开采，然后根据计算能力将它们分配到单台计算机上，从而将开采比特币的失败风险降到最低。

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