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如何通过挖矿,获得一枚比特币? - 知乎
如何通过挖矿,获得一枚比特币? - 知乎切换模式写文章登录/注册如何通过挖矿,获得一枚比特币?青春向上比特币挖矿是获取比特币最廉价的方式,但大部分人并不了解比特币是如何挖矿的,更不知道如何挖矿,下面就给大家讲一下如何通过挖矿获得一枚比特币。根据比特币基本算法,比特币每10分钟产生1个区块(block),每个区块里有N个比特币作为报酬(N的数量在下文中说明),这个区块包含了最近10分钟所有的比特币交易信息。制造比特币的过程叫做“挖矿”(mining),在这个过程中,计算机把最近收到的帐单打包在刚制造的区块里,这个打包的过程即制作的过程,只有极其稀少的几率被制造成功。(你可以理解成把新收到的帐单合在一起,一次成型不可修改,如果制造失败就要再来一次)一旦制造成功,你就把这个区块广播出去,这就意味着,你获得了这个区块中的N个比特币作为报酬。那么N是多少呢?根据比特币算法,在比特币发布之日起的头4年里,N = 基础报酬(50个比特币) + 交易报酬(过去10分钟内整个比特币网络耗费的交易手续费,前面已经说过,每笔比特币交易会消耗0.001比特币作为报酬给挖矿的人),每隔4年,N的基础奖励将减少一半,也就是说,头4年为50,第5-8年为25,第9-12年为12.5,以此类推。而随着比特币越来越普及,交易越来越频繁,N的交易奖励会逐渐增加。从2013年5月起,比特币正式进入了第5年,因此到2017年5月之前,每个区块的报酬N为25+交易报酬。挖矿步骤(1) 下载比特币官方客户端 (2) 安装好客户端后,启动客户端,客户端启动后一般3分钟内会开始同步网络数据,由于比特币数据非常庞大,这可能需要若干个小时(根据网速和电脑性能决定)。图为客户端同步网络数据:请保证你的C盘有10GB以上的剩余空间,如果C盘空间不够的话,需要将数据设置到D盘或E盘(3) 如果你的客户端显示的是英文,而你又对英文不太擅长,你可以把它设置成中文(4) 客户端同步网络数据不会影响我们挖矿,我们先获取我们的账户地址,点击客户端的“收款地址”按钮,这时你看到的一串非常长的地址,类似19G5E9SY5WKdMJEJd71Zs35G8V6x2o3qpG,就是你的比特币账户,比特币账户地址是自动生成的、全世界唯一的地址。(5) 你的账户里现在是0.00 BTC,意味着你还没有比特币,但你现在可以开始挖矿了,下载一个简单易用的挖矿软件CGMiner(CGMiner能挖比特币以及大部分的货币,但并非所有货币的挖矿都能用CGMiner)(6) 你需要确认你的显卡型号,如果是nvidia显卡,那么就可以直接挖矿了,请跳过本步骤。如果是ATI显卡,除了CGMiner你还需要安装一个AMD SDK包。(7) CGMiner是英文界面,不过这并不影响一个菜鸟来使用它,请将下载到的CGMiner解压到电脑的任意地方,然后进入到CGMiner的文件夹。(8) 在cgminer的文件夹里面,新建一个文本文件(TXT)该矿池是比特时代提供的完全免费的矿池),如果以后你想使用其它矿池和端口,请再自行修改矿池URL和端口(9) 然后双击运行上面的run.bat文件,就可以开始采矿了。你挖矿时产生的收益,比如你获得了0.001个比特币,会存放到你自己填写的BTC地址中(由于现在这个阶段BTC挖矿的难度非常大,你可能要等待一整天才会有BTC收益,挖矿时,电脑屏幕可能会有一些卡,是因为显卡的资源绝大部分被占用了)注:实际上,比特币挖矿的用户数量非常庞大,而每10分钟产出的比特币又十分有限,因此挖矿的难度已经是非常非常大了,如果你拥有性能强劲的显卡,那么会有一定的收益,如果你的显卡不好,那么你可能需要耗费N个小时才可以获得一点点比特币。发布于 2021-03-24 13:05比特币 (Bitcoin)比特币矿池比特币矿机赞同 206 条评论分享喜欢收藏申请
详解比特币挖矿— 应该是史上最通俗易懂的版本 - 知乎
详解比特币挖矿— 应该是史上最通俗易懂的版本 - 知乎切换模式写文章登录/注册详解比特币挖矿— 应该是史上最通俗易懂的版本S-Maruko从入门到精通,看我就够了! 比特币挖矿就是矿工将一定数量的交易打包到同一个区块,然后共同去计算同一道数学题来决定以谁的区块链为准,并且决定谁赢得新发行的比特币和交易费。 相信很多人都听说过比特币挖矿的说法,不知道有多少人真正理解这个概念。在矿产领域,挖矿的概念其实很容易理解,就是从富含某种矿物质的矿石中提炼出矿物质的过程,而所谓的矿工就是那些头戴安全头盔,从事提炼矿物质的工人,他们的形象在我们的脑海中恐怕一点也不陌生。 比特币世界的挖矿和矿产领域的挖矿还是有很多相似之处的,都是在挖掘有价值的资产,都需要花费一定的代价,都能给挖矿的人带来一定的收益。矿产领域的挖矿可以得到相对稀缺的矿产资源,同时要付出体力和承担安全风险的代价;而比特币的挖矿可以得到比特币奖励,同时要付出计算机算力的代价。 矿产领域的矿工是靠大型的机械设备,而比特币世界里的矿工是靠专业的计算机设备,伴随着激烈竞争,比特币的挖矿设备从最开始的普通计算机,到现在的越来越专业的挖矿设备。 不过比特币世界的挖矿和矿产领域的挖矿也还是有很多不同的,比特币世界的挖矿还是发行新比特币的唯一方式,同时也是在去中心化的网络中保证民主和竞争的重要手段,但是它也不是一点坏处都没有,比如浪费了大量的计算机算力和电力。至于为什么会这么说,看完接下来的文字我想你就会明白了。 文章导读: 1.什么是挖矿 2.如何证明谁的工作量最多 3.什么是工作量证明(POW) 4.挖矿是一场接力赛 5.小结 1. 什么是挖矿 如果还不了解区块链的话,可以参考不懂技术?老司机带你轻松理解区块链知识,比特币的网络中传播着大量的交易信息,既然没有中心化的统一服务,那么谁来确认这些交易的合法性,以及达成统一的共识呢?我们可以想想中心化服务的支付宝是如何解决这两个问题的,支付宝其实是买卖双方的中间担保,它负责确认每一笔交易是否合法,并且等双方在线下的交易没有问题时,才将资金转给卖方,这就保证了不会出现某一方作弊或者不认账的问题。 但是比特币网络中没有像支付宝这样的担保角色,那么它是如何做到交易的正常进行的呢?其实答案也很简单,就是由网络中的所有全节点共同决定这份交易是否合法,通过共同维护同一份帐薄来确保交易不会违约和篡改。 这就如同有10个人共同见证了两个人的交易,并一起确认这笔交易的合法性,同时每个人都维护了一份账本,这笔交易会记录到每个人各自维护的同一套账本上,如果有人要违约或篡改交易数据,他需要同时改掉至少6个人的账本(少数服从多数)。否则如果只改自己的那一份账本,别人很容易就看出他的作弊行为,想想掩耳盗铃的故事应该就能明白了。 说回到比特币世界的挖矿,挖矿就是比特币世界里的矿工确认每一笔交易是否合法(关于如何确认交易合法,可以参考一文看懂比特币交易的全过程),并将合法的交易写入到统一的公共帐薄上,同时会获得一定的新比特币和交易费的奖励的过程。奖励是为了鼓励更多的矿工加入进来,确保不会出现某一个节点独断专权的情况,至于奖励给哪一个矿工,这就要看谁的工作量更多了,在比特币的世界里,是靠共同解决某一个数学问题来证明工作量的多少。 这就如同在竞争激励的市场经济中,每个公司都会拼尽全力提供更好的服务和产品才能生存下去,这样就不太容易产生垄断和腐败,而竞争的结果促进了资源的有效配置,社会的整体财富就会不断增长,最终所有人都会受益,当然受益最大的还是对社会贡献最大的企业家。 而在计划经济下,所有的生产安排和资源分配,都掌握在少数人手中,权力的过度集中必然会导致腐败,也不利于资源的合理配置,长远来看,只能是绝大大多数人普遍赤贫,而受益最大的往往是掌握更多资源的人。想想改革开放前后的中国,就能明白计划经济和市场经济的不同效果了。 总结一下,挖矿就是矿工为了得到新发行的比特币和交易费的奖励,主动去确认交易是否合法,并将合法的交易写入共同维护的帐薄中的过程。而奖励是为了确保矿工有更多的积极性,避免权力集中在少数人手中,同时奖励也是比特币发行的唯一方式。 2. 如何证明谁的工作量更多 刚才提到了挖矿的奖励会给工作量最多的那个人,那么如何证明谁的工作量最多呢。其实也很简单,就是大家共同去解同一道数学题,这道数学题需要一定的计算量才能做出来,而率先得到答案的矿工就是最终的胜出者,分享最终的奖励。 相信大家以前都玩过数独游戏(没玩过的同学请自行搜索游戏规则),简单来说就是每一行与每一列必须出现1~9的数字,每个小九宫格内也必须有1~9的数字,并且每个数字在每行、每列和每个小九宫格里出现且仅能出现一次。游戏刚开始只会给出有限的几个位置上的数字,其他的位置都需要计算分析才能得出来正确的数字。 由这张游戏图可以看出,想要计算分析出每一个位置上的数字,还是需要花费不少力气的,但是填完之后来验证是否正确就简单很多,看一下横排、竖排以及小九宫格是否没有重复的数字即可。 而比特币挖矿的数学题也有这样的特性,就是计算起来很费事,但是验证起来却很简单。当然了,挖矿的数学题不是求解一道数独题目,而是计算一道概率题。 先举一个简单的掷骰子游戏,假如说有两个骰子,如果我说掷出一个骰子之和小于等于12的组合,你肯定会说这还不简单,随便掷,任一个组合都肯定小于等于12,一点难度都没有。好,那假如我把条件设为小于等于8呢,可能就不是每次都能掷出来了,它的概率是0.72;如果我再把条件设小呢,如果是4呢,那么掷出来的可能性就会进一步减小,概率为0.11。(这里默认大家都会计算概率,如果不懂的话,只需要知道概率在不断减小就可以,想想现实的场景,这点应该不难理解)3. 什么是工作量证明(POW) 理解了掷骰子游戏,再来介绍挖矿的工作量证明(POW Proof-Of-Work)算法就很简单了,在之前一篇介绍区块链的文章不懂技术?老司机带你轻松理解区块链知识中,曾经提到过区块的数据结构,当时提到了两个数据是和挖矿相关的,当时没有详细说明,现在就可以拿出来分析了。 这里的难度目标和Nonce就是和挖矿相关的参数,我们都知道比特币网络平均每10分钟产生新的比特币,也就是说挖矿的平均时间为10分钟,也许你会问怎么确保刚好是10分钟呢。其实答案很简单,就是控制数学题目的难度,假如某个人的解题速度在不断提升,那么我只要提高题目难度,就可以保证他解答的时间大致衡定。 在比特币世界中,解题速度和计算机的算力有直接的关系,想想今天的一台计算机和20年前的一台计算机去解同一道复杂的数学题,谁先计算出来,我想你肯定也认同是今天的计算机率先求出答案。如果我告诉你,谁先解出答案,就给谁丰厚的奖励,大家肯定会拼命提高计算机的性能,这也是全球各个矿工在不断提高算力的原因,因为大家都想快速解出答案,以获得奖励。 说回到难度目标和Nonce两个参数,挖矿的题目是这样的,每一个区块头都有唯一的哈希值,我现在要求你在这个哈希值后面添加一个随机数字(一般是从零开始递增),然后再去计算这个结果的哈希值,直到求出来的哈希值小于某一个数字,而这个数字是由一个常数除以上面的难度目标得出来的。 如果你理解了上面的掷骰子游戏应该能看懂这道题目,其实就是通过不同的数字不断地计算哈希值,直到答案小于某一个目标数字,这个目标数字越小,难度就越大,跟上面的骰子一样,结果越小,掷出来的概率就越小。而这个目标数字是由难度目标决定的,难度目标数字越大,除出来得到的目标数字就越小。 Nonce计数器主要是统计总共计算了多少次,就如同掷骰子一样,虽然可以一把掷出要求的数字,但是多次平均下来,肯定是符合概率统计的,这样别的矿工就可以根据Nonce数字大小再一次印证这个矿工是否有作弊。 至此你应该已经明白工作量证明算法的大致逻辑了吧,本质上就是在求一个概率题,谁先算出来就算谁赢,奖励就归谁。难度随着答题的速度会动态调整,而这个难度就是由上面的难度目标值决定,这样就能保证平均每10分钟完成一次挖矿。 4. 挖矿是一场接力赛 一旦一个矿工成功挖矿,根据数独游戏的逻辑,其他矿工很快就能验证是否成功,一旦验证通过就会将区块放入自己维护的区块链中,并赶紧投入到下一次的挖矿,不带有一丝一毫的犹豫。如此激烈的竞争伴随的结果,就是每个矿工都不断提升自己的计算机性能,结果就是大家的挖矿设备都不断升级,以至于现在的矿场都是紧挨发电厂,用最先进的专用挖矿芯片。 这里其实还有一个问题,就是假如说有两个矿工同时计算出结果怎么办?这个时候就会出现分叉,也就是说区块链的末端区块存在分歧了,其实这只会临时出现,并不会长久存在。原因是一旦其他矿工确认了本次挖矿成功,就会投入到下一次挖矿,如果其他矿工又挖矿成功了,这条区块链路就会比另一条区块链路多出一个区块,区块链中的原则就是只认最长的链路,所以另一个挖矿成功的矿工很快就会舍弃之前的区块,以最长的区块链为准。 而奖励也是要得到大多数的矿工认可后才会有效,毕竟账本是所有的人一起维护的,只有大多数人的账本上认可你的挖矿结果才有效。所以临时的分叉并不会影响最终的奖励,其实10分钟的挖矿时间也是比特币之父“中本聪”对效率和共识的一种平衡。 看到这里也许你就会明白,为什么会说挖矿浪费了很多算力和电力,因为胜出者往往只有一个,其他的矿工就相当于白忙活了,但是他们的计算机已经投入计算了,这笔算力和与之相对应的电力也就此浪费了。 这恐怕就是为了维护民主化的代价,如果让中心化的节点去统一确认交易,并写入公共帐薄,那么很容易滋生出腐败,这也不符合中本聪一开始的去中心化的设计理念,但是靠挖矿决定输赢又会导致资源浪费,只能说任何事情都是有成本和代价的,只要收益大于成本,这件事就有做的价值,比特币现在的价格相比用于计算的电费还是划算得多。5. 小结 关于比特币的挖矿到此就全部介绍完了,不知道你有没有看明白。总结一下就是矿工将一定数量的交易打包到同一个区块,然后共同去计算同一道数学题来决定以谁的区块链为准,并且决定谁赢得新发行的比特币和交易费。这种靠竞争来解决交易共识的问题,避免了单一节点垄断整个网络的风险,让整个网络形成了良性竞争的局面。 当然随着全网算力的提高,篡改的难度就越来越大了,因为你要改至少51%的全节点的账本,这就要求你的算力至少是其他51%全节点的总和,这个难度现在已经大到无法想象的程度,而且即便能做到,为此付出的电费代价也会让篡改者掂量一下这么做是否划算。关于比特币的挖矿到此就全部介绍完了,不知道你有没有看明白。总结一下就是矿工将一定数量的交易打包到同一个区块,然后共同去计算同一道数学题来决定以谁的区块链为准,并且决定谁赢得新发行的比特币和交易费。这种靠竞争来解决交易共识的问题,避免了单一节点垄断整个网络的风险,让整个网络形成了良性竞争的局面。 ——The End——『声明:本文转载于公众号“扬帆沧海”』发布于 2021-05-13 13:48比特币 (Bitcoin)btc挖矿挖矿赞同 394 条评论分享喜欢收藏申请
比特币VS黄金VS石油:三者在挖矿与供给变化上的不同 - 知乎
比特币VS黄金VS石油:三者在挖矿与供给变化上的不同 - 知乎首发于区块链BFW切换模式写文章登录/注册比特币VS黄金VS石油:三者在挖矿与供给变化上的不同币发网BFW数字交易所,BFW官方文群电报群:https://t.me/BFW018 这是一个简单的比较:比特币挖矿对比黄金/石油的开采。这三者都需要挖矿来获得,价格都不大稳定,且都是具有“颠覆性”的。黄金vs石油与比特币这三种资产之间存在着极大差异,尤其是价格上涨后的供应情况有不同。推特用户@WallSt_Dropout制作了一系列相关图表,有助于我们完美地指出这些差异。首先是石油。随着石油价格开始攀升,石油的产量有了明显的变化。为什么?因为现在有足够的动力(石油价格上涨,回报也随之涨高)去开采石油。(2014年石油的供给变化:虚线为石油价格,黄线为石油产量)随着石油产量开始超过需求,石油价格就开始下降,不像以前挖石油那么有利可图了,所以产量减少了。接着又得益于上一周期供应量的限制,随着石油价格的回升,钻井工人又把他们的机器重新开启以挖取更多石油。黄金也一样。 从2008年开始,由于过去十年行情持续低迷,黄金的月产量都很低。然而随着市场力量开始推动金价上涨(还记得那次金融危机吗? ),黄金产量也开始增加。 随着2012年金价出现下滑,黄金产量也逐渐减少。(黄金的供给变化:虚线为金价,黄线为黄金月产量)而对比特币来说,情况恰恰相反。 2010年,当区块奖励较高时,比特币价格较低。 随着比特币价格上涨,挖矿奖励却开始下降。这不像石油和黄金那样存在供求周期性关系。对比特币来讲情况不同这是比特币系统运行的关键。比特币区块奖励每210,000块就减半。目前的区块奖励是12.5个比特币。据 http://Bitcoinblockhalf.com称 ,到2020年5月,区块奖励将降至6.25个比特币。到了2140年,挖出区块没有奖励之后,矿工将如何赚钱?手续费。黄金矿工无法控制黄金的买卖,而比特币矿工则收取他们完成确认工作的手续费。这将相当于一个石油平台向个人收取一小笔石油使用费。这是系统的必要组成部分。把它想象成矿工每10分钟就能造出一块固定大小的地皮。想要进行交易的人需竞标这一小片地皮。出售这一小片地皮是矿工挖矿的目的。(比特币不存在像黄金石油那样的供给变化:虚线为比特币价格,黄线为比特币区块奖励)在未来,随着比特币通货膨胀率稳步下降 ,手续费需要被提升以激励矿工继续挖矿。石油和黄金是没有“实际总量”的东西,也就是说,地下仍有资源。尽管人们担心石油和黄金的价格过高,但随着技术的发展,人们就可以更准确地找出其位置并挖出来。然而我们已经知道剩下多少个比特币可以被挖出来。这使得比特币挖矿与其他真实世界矿物的开采截然不同。编辑于 2018-04-08 15:23数字货币赞同 1添加评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录区块链BFW区块链资产行情、动
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挖矿是如何产生比特币的? - 知乎
挖矿是如何产生比特币的? - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册虚拟货币货币比特币 (Bitcoin)挖矿是如何产生比特币的?最近翻译了中本聪先生发明比特币的论文,在这篇论文中他说比特币的产生由挖矿者计算最优散列值计算得到,第一个计算得到这一散列值的也就是block的第一人将…显示全部 关注者4,106被浏览5,798,458关注问题写回答邀请回答好问题 4010 条评论分享273 个回答默认排序aibifu区块链扫地僧 关注在这篇文章中我会给出一个虚拟的村庄叫“比特村”,整个文章会以讲故事的方式,逐步告诉大家比特币提出的动机、解决了什么问题以及一些关键组件的目标和设计方案。问题的提出我们先从比特币产生的动机开始。以物易物的比特村话说在这个世界上,有一个叫比特村的小村庄,村庄共有几百户人家。这个村庄几乎与世隔绝,过着自给自足的生活。由于没有大规模贸易,比特村村民一直 过着以物易物的生活,也就是说村民之间并没有使用统一的货币,互相间的贸易基本上就是老张家拿一袋面粉换老李家一只羊,王大嫂拿一筐野果换刘大婶两尺布。 村民们一直就这么纯朴的生活着。实物货币终于有一天,村民觉得一直这样以物易物实在太不方便了,于是村子全员开会,讨论如何解决这个问题。有人提议,以便于分割且稀有的东西,例如黄金,作 为一般等价物,把其它物品和黄金的对应关系编成一张表格,例如一克黄金对应一只羊,一克黄金对应一袋面粉等等,此时老张再也不用扛着一袋面粉气喘吁吁的去 老李家换羊了,他只要从家里摸出一克金子,就可以去老李家牵回一只羊,而老李拿着这一克黄金可以从任何愿意出让面粉的人那里换回一袋面粉,当然也可以换取 任何和一克黄金等值的物品。此时比特村进入了实物货币时代。符号货币好景不长,过了一段时间,实物货币的弊端也出现了。因为比特村附近金矿并不多,开采和冶炼金子太费时费力了。而随着使用,金子总是不断会因为磨损、 丢失或有人故意囤积而发生损耗。全村人又一次坐在了一起,开始商讨对策。此时有人说,其实大家也不必一定要真的用黄金啊,随便找张纸,写上“一克黄金”, 只要全村人都认同这张纸就等于一克黄金,问题不就解决了。其他人纷纷表示认同,但同时也有了新的问题:真实的黄金是需要开采和冶炼的,金矿有限,开采和冶 炼也需要成本,所以没有人可以短期凭空制造大量的黄金,可写字就不同了,只要我纸够笔够,随便像写多少写多少,那这就变成拼谁家里纸多了,搞不好到时一万 张纸才能换一只羊(实际上这就发生了经济学上的通货膨胀)。大家一想也是啊。不过此时又有人提出了解决方案:这个纸不是谁写都有效,我们只认村里德高望重的老村长写得,大家都认识老村长的字。老村长写一些 纸,同时按照各家黄金存量发给大家等量的纸,例如老张家有二百克黄金,老村长就发给老张二百张写着“一克黄金”的纸,同时将老张家的黄金拿走作为抵押。就 这样,老村长将村里所有黄金收归到自己的家里,并按各家上交的黄金数量发给等值的写有字的纸。此时村民就可以拿着这些纸当黄金进行贸易了,而且大家都认得 老村长的字,其他人伪造不出来。另外,如果谁的纸磨损太严重,也可拿到老村长那里兑换新的等值的纸,另外老村长承诺任何人如果想要换成真黄金,只要拿纸回 来,老村长就会把等值的黄金还给那人。因为老村长写得纸的黄金量和真实放在家里的黄金量是一样的,所以只要严格按照销毁多少纸新写多少纸的原则,每一张有 效的纸总能换回相应的真黄金。此时,比特村进入了符号货币(纸币)时代。而老村长就承担了政府和银行的角色。中央系统虚拟货币又过了几年,老村长由于每天都要核对大量的旧纸币,写新的纸币,还要把各种账目仔细做好记录。一来二去,老村长操劳过度不幸驾鹤西去了。比特村再次召开全体大会,讨论应该怎么办。此时老村长的儿子二狗子自告奋勇接过了父亲的笔,承担起货币发行的责任。这个年轻的村长二狗子很聪明,他 做了几天,发现好像也不用真的写那么多纸。完全可以这样:村民把纸币都交上来,销毁,但是二狗子会记录下每户上交的纸币数量。以后如果要进行付钱,例如老 张要拿一克金子向老李换一只羊,就一起给二狗子打个电话,说明要将老张名下的一克金子划归老李名下,二狗子拿出账本,看看老张名下是否有一克金子,如果有 就在老账的名下减掉一克,在老李的名下加上一克,这样就完成了支付,此时老李在电话中听到二狗子确认转账完成,就可以放心让老张把羊牵走了。此时比特村进入了中央系统虚拟货币时代。每个村民都不需要用实物支付,支付过程变成了二狗子那边维护的账本上数字的变更。分布式虚拟货币这新上任的二狗子是聪明,不过这人有时候是聪明反被聪明误。有一天二狗子盯着这账本,心想这全村各户谁有多少钱就是我说的算,那我岂不是……。于是他头脑一热,私自从老张帐下划了十克金子到自己名下。本以为天衣无缝,但没想到老张也有记账的习惯,有一天他正要付钱却被二狗子告知账户没钱了。老账核对了一下自己的账本,命名还有十克啊,于是拿着账本去找二狗子理论,这一核对发现了那笔未经老张同意的转账。东窗事发!比特村炸开锅了。二狗子被弹劾是不可避免了,不过通过这件事,大家发现了账本集中在一个人手里的弊端:这个体系完全依赖于账本持有人的个人信用,如果这个人不守规矩,随意篡改账本,那么整个货币系统就会崩溃如果这个人家里失火或者账本失窃,同样也会为整个体系带来毁灭性的打击正当人们不知所措时,村里一个叫中本聪的宅男科学家走上了台,告诉大家他已经设计了一套不依赖任何中央处理人的叫比特币的虚拟货币系统,可以解决上述问题。然后他缓缓讲述了自己的方案。下面我们就来看看中本聪同学是如何设计这套系统的。基础设施搭建账簿公开机制中本聪首先说明,要对现有账簿进行如下改造:账簿上不再记载每户村民的余额,而只记载每一笔交易。即记载每一笔交易的付款人、收款人和付款金额。只要账簿的初始状态确定,每一笔交易记录可靠并有时序,当前每个人持有多少钱是可以推算出来的。账簿由私有改为公开,只要任何村民需要,都可以获得当前完整的账簿,账簿上记录了从账簿创建开始到当前所有的交易记录。此言一出,下面立刻炸锅了。第一条还无所谓,但是第二条简直无法接受,因为账簿可是记录了所有村民的交易,这样大家的隐私不全暴露了吗。中本聪倒是不慌不忙,拿出了一对奇怪的东西。身份与签名机制(公钥加密系统)中本聪说,大家不要慌。在他的这套机制下,任何人都不使用真实身份交易,而是使用一个唯一的代号交易。他展示了手里神奇的东西,说这两件东西分别叫保密印章和印章扫描器。后面他会给村里每一户发一个保密印章和一个印章扫描器。两者的作用如下:保密印章可以在纸上盖一个章,每个印章盖出的章都隐含了一个全村唯一的一串字符,但是凭肉眼是看不出来的。也无法通过观察来制造出相应的印章印章扫描器可以扫描某个已经盖好的章,读出隐含的信息,并在液晶屏上显示出一串字符有了这两个神奇的东西,大家就可以在不暴露真实身份的情况下进行交易了,而印章隐含的那一串字符就是这户人家的代号。具体如何巧妙利用保密印章和印章扫描器进行交易,会在下文详述。成立虚拟矿工组织(挖矿群体)下一步,中本聪面向全村招募虚拟矿工,招募要求如下:矿工以组为单位,一组可以是单独的一户,也可以是几户联合为一组成为矿工不影响正常使用货币矿工每天要花费一定时间从事比特币“挖矿”活动,但是不同于挖金矿,虚拟矿工不需要拿着工具去野外作业,在家里就可以完成工作矿工有一定可能性获得报酬,在挖矿活动中付出的努力越多,获得报酬的可能性越大矿工可以随时退出,也可以随时有新的矿工加进来很快,大约有五分之一的村民加入比特币矿工组织,共分成了7个组。建立初始账簿(创世块)下面,中本聪宣布,先根据二狗子手里的账簿,把抵押的所有黄金按账簿记录的余额退还给每位村民,然后彻底销毁这本账簿。然后,中本聪拿出一本新账簿,在账簿的第一页上记录了一些交易记录,特别的是,这些记录的付款人一栏全都是“系统”,而收款人分别是每个印章对应的 隐含字符,代表初始时刻,系统为每一户默认分配了一定数量比特币,但是数量非常少,都只有几枚,甚至有些不幸的村户没有获得比特币。接着中本聪说,由于目前市面上比特币非常少,大家可以先回到用黄金做货币的时代,由于我不是村长,我也没有权利强迫大家一定要承认比特币,大家可以自行决定要不要接受比特币。不过随着比特币的流动和矿工的活动,比特币会慢慢多起来。支付与交易做了这么多铺垫,终于说到重点了,下面说一下在这样一个体系下如何完成支付。以老张付给老李10个比特币为例。付款人签署交易单为了支付10个比特币,老张首先要询问老李的标识字符串,例如是“ABCDEFG”,同时老张也有一个标识字符串例如是“HIJKLMN”,然后老 张写一张单子,内容为“HILKLMN支付10比特币给ABCDEFG”,然后用自己的保密印章改一个章,将这张单子交给老李。另外为了便于追溯这笔钱的 来源,还要在单子里注明这笔钱的来源记在哪一页,例如这个单子里,老张的10比特币来自建立账簿时系统的赠送,记录在账簿第一页。收款人确认单据签署人老李拿到这个单子后,需要确认这个单子确实是来自“HIJKLMN”这个人(也就是老张)签署的,这个并不困难。因为单子上必须有保密章,老李拿出 印章扫描器,扫一下章,如果液晶屏显示出的字符和付款人字符是一致的(这里是“HIJKLMN”),就可以确认单子确实是付款人签署的。这是因为根据保密 印章的机制,没有其他人可以伪造印章,任何一个人只要扫描一下印章,都可以确认单子的付款人和盖章人是否一致。收款人确认付款人余额这个系统到目前还是很有问题。通过保密印章,收款人虽然可以确认付款人确实签署了这份单子,但是无法自行确认付款人是否有足够的余额支付。之前的中 央虚拟货币系统中,二狗子负责检查付款人的余额,并通知收款人交易是否有效,现在把二狗子开了,谁来负责记账和确认每笔交易的有效性呢?之前说过,中本聪设计的这个系统是分布式货币系统,不依赖任何中央人物,所以不会有一个或少数几个人负责这件事,最终承担这份工作的是之前所提到的矿工组织。老张、老李和全村其他任何使用比特币进行交易的村民都依赖矿工组织的工作才能完成交易。矿工的工作矿工的工作是整个系统的核心,也是最复杂性最高的地方。下面逐步介绍矿工的工作内容和目的。矿工的工具俗话说,工欲善其事,必先利其器。比特币矿工虽然不用铁撅、铁锨和探照灯等工具,不过也要有一些必备的东西。初始账簿。每个组首先自己复制一份初始账簿,初始账簿只有一页,记录了系统的第一次赠送 空账簿纸。每个小组有若干账簿纸,每一页纸上仅有账簿结构,没有填内容,具体内容的书写规则后面讲述。下面是一张空账簿纸的样子,各个字段的意义后面会说到。编码生成器(哈希函数)。中本聪又向矿工组织的每个组分发了若干编码生成器,这个东西很神奇,将一页账簿填好内容的账簿纸放入这个机器,机器会在账簿纸的“本账单编号”一栏自动打印一串由“0”和“1”组成的编号,共256个。最神奇的是,编号生成器有如下功能:生成的编号仅与账簿纸上填入的内容有关,与填写人、字体、填写时间等因素均无关内容相同的账簿纸生成的编号总是相同,但是如果内容哪怕只改一个字符,编号就会面目全非编码生成器在打印编码时还需要将所有填入账簿纸的交易单放入,机器会扫描交易单和填入交易单的一致性,尤其是保密印章,如果发现保密印章和付款人不一致,会拒绝打印编码将一张已打印的账簿纸放入,机器会判定编号是否是有效的机器打印,并且判定编号和内容是否一致,这个编号无法伪造交易单收件箱。每个矿工小组需要在门口挂一个箱子用于收集交易单。 公告板。每个矿工小组同样需要一个公告板公示一些信息。有了上面的工具,矿工组织就可以开工了!收集交易单中本聪规定,每笔交易的发起人,不但要将交易单给到收款人,还要同时复制若干份一模一样的交易单投递到每个矿工小组的收件箱里。矿工小组的人定期到自己的收件箱里把收集到的交易单一并取出来。填写账簿此时小组的人拿出一张空的账簿纸,把这些交易填写到“交易清单”一栏,同时找到当前账簿最后一页,将最后一页的编号抄写到“上一张账单编号一栏”。 注意还有个“幸运数字”,可以随便填上一个数字,如12345。然后,将这样账簿纸放入编号生成器,打印好编号,一张账簿就算完成了。如果你以为矿工的工作就这么简单,那就大错特错了,中本聪有个变态的规定:只有编号的前10个数均为0,这页账簿纸才算有效。根据之前对编号生成器的描述,要修改编号,只能修改账簿纸的内容,而“交易清单”和“上一张账簿纸编号”是不能随便改的,那么只能改幸运数字了。于 是为了生成有效的账簿纸,小组里的矿工就不断抄写账簿纸,但每张纸的幸运数字都不同,然后不断的重复将纸放入编码器,如果生成的编号不符合规定,这张纸就 算废了,重复这个过程直到生成一串有效的编号。我们知道,如果编号的每一个数字都是随机的,那么平均写1000多张幸运数字不同的纸才能获得一个有效的编号。这就奇怪了,这些矿工为什么要拼命干这看似无意义的事情呢?还记得之前说过矿工有报酬吧,这就是矿工的动力了。中本聪规定:每一张账簿纸的交易清单 第一条交易为“系统给这个小组支付50个比特币”。也就是说,如果你生成了一张有意义的账簿纸,并且被所有挖矿小组接受了,那么就意味着这条交易也被接受 了,你的挖矿小组获得了50个比特币。这就是矿工被叫做矿工的原因,也是为什么之前说随着交易和矿工的活动,比特币的数量会不断增多。例如下面是一个挖矿过程,这个小组的公共比特币帐号为“UVWXYZ”。在幸运数字尝试到“533”时,系统生成了一页有效账簿。确认账簿当某挖矿小组幸运的生成了一张有意义的账簿,为了得到奖励,必须立刻请其它小组确认自己的工作。前面说过,当前村里有7个挖矿组,所以这个小组必须将有效账簿纸誊抄6份快马加鞭送到其他6个小组请求确认。中本聪规定,当某个小组接到其他小组送来的账簿纸时,必须立即停下手里的挖矿工作进行账簿确认。需要确认的信息有三个:账簿的编号有效账簿的前一页账簿有效交易清单有效首先看第一个,这个确认比较简单。只要将送来的账簿纸放入编码生成器进行验证,如果验证通过,则编号有效。第二部分需要将账簿页上的“上一页账簿纸编号”和这个小组目前保存的有效账簿最后一页编号比对,如果相同则确认,如果不同,需要顺着已有账簿向前比对,直到找到这个编号的页。如果没有找到指定的“上一页账簿纸编号”对应的页,这个小组会将此页丢掉。不予确认。注意,由上面的机制可以保证,如果各个小组手里的账簿纸是相同的,那么他们都能按同样的顺序装订成相同的账簿。因为后面一张纸的编号总是依赖前面的 纸的编号,编码生成器的机制保证了所有合法账簿纸的相对先后顺序在每个小组那里都是相同的(可能会有分支,但不会出现环,后面细讲)。最后是如何确认交易清单有效,其实也就是要确认当前每笔交易的付款人有足够的余额支付这笔钱。由于交易信息里包含这笔钱是如何来的,还包含了记录来 源交易的账单编号。例如,HIJKLMN要给ABCDEFG10个比特币,并注明了这10个比特币来自之前OPQRST支付给HIJKLMN的一笔交易, 确认时首先要确认之前这笔交易是否存在,同时还要检查HIJKLMN在这之前没有将这10个比特币支付给别人。这一切确认后,这笔交易有效性就被确认了。其中第一笔是系统奖励给生成这页账簿的小组的50个,这笔交易大家都默认承认,后面的只要按照上述方法追溯,就可以确认HIJKLMN是否当前真有10个比特币支付给ABCDEFG。如果完成了所有了上述验证并全部通过,这个小组就认可了上述账簿纸有效,然后将这张账簿纸并入小组的主账簿,舍弃目前正在进行的工作,后面的挖矿工作会基于这本更新后的主账本进行。账簿确认反馈对于挖矿小组来说,当账簿纸送出去后,如果后面有收到其他小组送来的账簿纸,其“上一页账簿纸编号”为自己之前送出去的账簿纸,那么就表示他们的工作成功被其他小组认可了,因为已经有小组基于他们的账簿纸继续工作了。此时,可以粗略的说可以认为已经得到了50个比特币。另外,任何一个小组当新生成有效账簿纸或确认了别的小组的账簿纸时,就将最新被这个小组承认的交易写到公告牌上,那么收款人只要发现相关交易被各个小组认可了,基本就可以认为这笔钱已经到了自己的账上,后面他就可以在付款时将钱的来源指向这笔交易了。以上就是整个比特币的支付体系。下面我们来分析一下,这个体系为什么可以工作下去,以及这个体系可能面临的风险。工作机制分析虽然上面阐述了比特币的基本运作规则,但是村民们还是有不少疑问。所以中本聪同学专门开了个答疑会,解答常见问题。下面总结一下村民最集中关心的问题。核心问题答疑如果同时收到两份合法的账簿页怎么办?注意在上面的运行机制中,各个挖矿小组是并行工作的,因此完全可能出现这样的情况:某小组收到两份不一样的账簿页,它们都基于当前这个小组的主账簿的最后一页,并且内容也都完全合法,怎么办?关于这个问题,中本聪同学说,小组不应该以线性方式组织账簿,而应该以树状组织账簿,任何时刻,都以当前最长分支作为主账簿,但是保留其它分支。举个例子,某小组同时收到A、B两份账簿页,经核算都是合法的,此时小组应该将两页以分叉的形式组织起来,如下图所示:黑色表示当前账簿主干。此时,可以随便选择一个页作为当前主分支,例如选择A:此时如果有一个新的账簿页是基于A的,那么这个主干就延续下去:如果这个主干一直这么延续下去,表示大家基本都以A为主干,B就会被遗忘。但是也有可能忽然B变成更长了:那么我们就需要将B分支作为当前主干,基于这个分支进行后续工作。从局部来看,虽然在某一时刻各个小组的账簿主干可能存在不一致,但大方向是一致的,那些偶尔由于不同步产生的小分支,会很快被淹没在历史中。如果挖矿小组有人伪造账簿怎么办关于这个问题,中本聪同学说,只要挖矿组织中大多数人是诚实的,这个系统就可靠,具体分几个方面给予答复。首先,基于保密印章机制,没有人能伪造他人身份进行付款,因为编码生成器在打印编码时会核对所有交易单的保密印章,印章和付款人不一致会拒绝打印。而且诚实的矿工也不会承认不合法的交易(如某笔交易付款方余额不够)。所以只有一种可能的攻击行为,即在收款人确认收款后,从另一条分支上建立另外的交易单,取消之前的付款,而将同一笔钱再次付款给另一个人(即所谓的double-spending问题)。下面同样用一个例子说明这个问题。先假设有一个攻击者拥有10个比特币,他准备将这笔钱同时支付给两名受害者A和B,并都得到承认。第一步,攻击者准备从受害者A手里买10比特币的黄金,他签署交易单给受害者A,转10个比特币给受害者A。第二步,这笔交易在最新的账簿页中被确认,并被各个挖矿小组公告出来。受害人A看到公告,确认比特币到账,给了攻击者10个比特币等值的黄金。第三步,攻击者找到账簿,从包含刚才交易的账簿页的前一页做出一个分支,生成更多的账单页,超过刚才的分支。由于此时刚才攻击者制造的分支变成了主干分支,而包含受害者A得到钱的分支变成了旁支,因此挖矿组织不再承认刚才的转账,受害者A得到的10比特币被取消了。第四步,攻击者可以再次签署交易单,将同一笔钱支付给受害者B。受害者B确认钱到账后,支付给攻击者等值黄金。至此,攻击者将10个比特币花了两次,从两名受害者那里各购得等值黄金。攻击者还可以如法炮制,取消与受害者B的转账,将同一笔钱再支付给其他人。。。。。。关于这种攻击,中本聪给出的解决方案是,建议收款人不要在公告挂出时立即确认交易完成,而是应该再看一段时间,等待各个挖矿小组再挂出6张确认账簿,并且之前的账簿没有被取消,才确认钱已到账。中本聪解释道,之前设定变态的编号规则,正是为了防御这一点。根据前面所述,生成有效账簿页不是那么简单的,要花费大量的人力反复试不同的幸运数 字,而且过程完全是碰运气。如果某账簿页包含你收到钱的确认,并且在后面又延续了6个,那么攻击者想要在落后6页的情况下从另一个分支赶超当前主分支是非 常困难的,除非攻击者拥有非常多的人力,超过其他所有诚实矿工的人力之和。而且,如果攻击者有如此多人力,与其花这么大力气搞这种攻击,还不如做良民挖矿来的收益大。这就从动机上杜绝了攻击的形成。比特币会一直增加下去,岂不是会严重通货膨胀中本聪说,这一点我也想到了。前面忘了说了,我给矿工组织的操作细则手册会说明,刚开始我们协议每生成一页账簿,奖励小组50个比特币,后面,每当 账簿增加21,000页,奖励就减半,例如当达到210,000页后,每生成一页账簿奖励25个比特币,420,000页后,每生成一页奖励12.5个, 依次类推,等账簿达到6,930,000页后,新生成账簿页就没有奖励了。此时比特币全量约为21,000,000个,这就是比特币的总量,所以不会无限 增加下去。没有奖励后,就没人做矿工了,岂不是没人帮忙确认交易了到时,矿工的收益会由挖矿所得变为收取手续费。例如,你在转账时可以指定其中1%作为手续费支付给生成账簿页的小组,各个小组会挑选手续费高的交易单优先确认。矿工如果越来越多,比特币生成速度会变快吗不会。中本聪解释,虽然可以任意加入和退出矿工组织,导致矿工人数变化,每个矿工也会拿到一个编码生成器,不过我已经在编码生成器中加入了调控机制,当前工作的编码生成器越多,每个机器的效率就越低,保证新账簿页生成速率不变。虽然每个人的代号是匿名的,但如果泄露了某个人的代号,账簿又是公开的,岂不是他的所有账目都查出来了确实是这样的。例如你要和某人交易,必然要要到他的代号才能填写交易单。因为收款人一栏要填入那人的代号。不过中本聪说可以提供无限制的保密印章,建议每一次交易用不同的保密印章,这样查账簿就追查不到同一个人的所有账目了。答疑完毕。说明本文用通俗比喻的方式讲解了比特币的运行机制。有几点需要说明:为了便于理解,我做了很多简化,因此有些机制细节和实际的比特币可能不完全相同。但总体思想和关键原理是一致的。由于很多计算机世界的东西(如公钥体系、网络传输)在现实世界中并没有特别好的对等物,所以故事里难免有一些生硬和不合常理的细节。本文描述的是比特币网络本身的技术原理和运作机制,当在如Mtgox这种买卖市场中进行比特币交易时,市场做了中间代理,并不遵从上述机制。编辑于 2018-01-22 19:01赞同 2604157 条评论分享收藏喜欢收起Leaf 关注秒懂比特币挖矿: 1.我手上现在有一张面值100元的人名币。(比特币)2.谁关注公众号我就给谁。3.但是需要在评论里面猜出这张钱的编号才行。(挖矿,随机填充数值求解)自己想尽办法猜,猜中得100元全款——个人挖矿出钱召集一些人来一起猜——矿场召集认识不认识的人一起来猜,通过猜测的次数,按比例分配这100元——矿池以上是一个简单的类比例子,当然,你们关注并猜出了我兜里100块钱的编号,我保证给你。那么,比特币挖矿到底是怎么回事呢?回顾张三李四转账过程 找出问题在之前,我们用在一个偏僻的小村张三和李四转账的例子简单解释了什么是比特币。没看过的可以看下:【白话币圈】什么是比特币?这可能是最通俗易懂的答案了我们来简单回顾一下:当张三想要通过A账号转账1000元给李四的B账号时:① 张三大吼一声:大家注意啦,我用A账号给李四的B账号转1000块钱。② 张三附近的村民听了确实是张三的声音,并且检查张三的A账号是否有足够余额。③ 检查通过后,村民往自己的账本上写:A账号向B账号转账1000元,并修改余额:A账号余额=3000-1000=2000元,B账号余额=2000+1000=3000元。④ 张三附近的村民把转账告诉较远村民,一传十十传百,直到所有人都知道这笔转账,以此保证所有人账本的一致性。聪明如你一定发现了,在步骤② 如果张三吼了一声,附近村民假装没听到,都不去核实记账,那么这个系统不就停止工作了吗?为解决这个问题,村里商讨后决定,谁第一个确认是张三的声音的会获得500元。于是大家都竖起耳朵,时刻监听村里的每一个动静,真可谓草木皆兵。评论区有人问,这500元是哪儿来的?我这里也简答讲一下。1.比特币平均差不多每10分钟产生一个区块,这个区块能打包的交易数量是有限的,我们就算800笔吧。但是呢,旷工不会平白无故给你打包交易到并广播,所以需要收取手续费。而且,由于交易的人很多,先打包谁的交易也取决于手续费的高低。所以你可以看到,现在比特币火热了,手续费水涨船高。2.我们都知道比特币总量2100万个,发币机制是逐年递减。当旷工第一个成功打包这个区块并广播,并且是最长的链的话,那么他还会获得奖励,目前只有12.5个比特币。最开始是50个,已经衰减2次了。这里当然还有小问题,比如为什么要最长链,怎么确定是最长链,哪些链会被抛弃?如果大家有兴趣再深入说说。以上就是旷工的奖励。2017/12/8更新。在比特币的世界里,大约平均每10分钟会产生一个区块。所有的挖矿计算机都在尝试打包这个区块并提交,而第一个成功生成这个数据块的人,就可以得到一笔比特币报酬。最初,大约每10分钟就可以产生50个比特币的比特币报酬。但是该报酬每4年减半,现在每10分钟比特币网络就可以产生25个比特币。好了,接着上面的故事讲,张三这一吼,惊动了全村的人,大家都纷纷表示自己是第一个听到张三声音的人。这500块钱该给谁呢?于是村里又商讨出新的规定,需要有证据证明这是张三的声音。张三在喊的这一声里带有特定的声波数据,谁先破解出来就给谁。在比特币世界里,这是就是一个新的概念,共识机制。比特币是通过工作量证明的共识机制来决定记账权的,通俗来讲,谁证明了自己的工作量最大,谁就负责记账。工作量大小是通过计算符合某一个标准的比特币区块头的哈希散列值来体现的。区块头通常包含前一个区块的哈希散列值、Merkle根、时间戳、难度目标、以及一个填充的随机值。试图争夺记账权的节点称为挖矿节点,挖矿过程就是求出一个能够填充本区块头的随机值,让区块头的哈希散列值符合某一个标准。咱们接着故事讲,海归村民王二麻子凭借高超的计算能力,成功第一个匹配了张三的声波数据,然后他笑嘻嘻地向全村人广播自己破解成功。村民验证后,王二麻子如愿拿到了500元奖励金,李四也成功收到了张三的转账。网络上的每一个矿机接收并验证了一批交易,然后就开始进行挖矿,矿机需要反复的试验随机填充值来进行求解,一般采用产生随机数,尝试把产生的随机数填充到区块头,然后计算哈希。如果计算成功,则挖矿成功,向全网广播挖矿所得,全网节点验证后,把这个区块连接到区块的最上端,并且在全网达成一致。故事还在继续,王二麻子拿到这500元后就想:一个人的计算能力有限,我下次也非常可能不是第一个计算出来。若我改进算法,制造专门匹配这种声波数据的机器,然后卖机器岂不是能大赚一笔?于是就哼哧哼哧的专研去了,并在不久后面世。(专业矿机)村民蜡笔小明买了一台专业机器,觉得不错。于是大量采购,并找到一个电费低廉的场地,也请了专人人员来维护。于是,蜡笔小明便每天便看着一笔笔的500元进账。(矿场)村民张小凡也采购了一些机器,可是机器不多,能破解并拿到这500奖励的几率并不大。于是他创建了一个平台,所有有计算能力的人都可以参与进来。若得到奖励,则按每个人的计算力高低分配奖金。(矿池)好了,村民的故事差不多就到这里结束了,现在回过头来看文章开始的例子是不是特别形象?你们可以猜猜谁可能挖矿的最大算力。风险与受益其实,最初的时候,我们用电脑CPU就可以挖到比特币,比特币的创始人中本聪就是用他的电脑CPU挖出了世界上第一个创世区块。当然,现在也可以用家用电脑的CPU、GPU挖矿,只是收益非常低了。CPU挖矿的时代早已过去,GPU挖矿也早已不是主流,现在的比特币挖矿是ASIC挖矿和大规模集群挖矿的时代。回顾挖矿历史,比特币挖矿总共经历了以下五个时代:CPU挖矿→GPU挖矿→FPGA挖矿→ASIC挖矿→大规模集群挖矿 挖矿芯片更新换代的同时,带来的挖矿速度的变化是:CPU(20MHash/s)→GPU(400MHash/s)→FPGA(25GHash/s)→ASIC(3.5THash/s)→大规模集群挖矿(3.5THash/s*X)算力就是计算机每秒产生哈希碰撞的能力,算力越高,挖到比特币的概率越大,挖得比特币也就越多,回报越高。然而挖矿的受益并不是稳定且有保障的,电费将成为持续挖矿最大的成本之一,所以,有廉价电力的地方便成了旷工的最爱。挖矿的风险不仅于此,16年7月开始,比特币网络发行比特币数量就减半了,即每10分钟,每个区块只包含12.5个比特币,意味着相同算力挖出的比特币也会相应减少。但另一方面,币价也有上升可能。同时还伴随着断电、机器维护折旧等风险。最后,给大加介绍一种0风险赚钱的方法:猜出我兜里100元人民币的编号。哈哈。/逃跑...简单回答评论中 @诺pro 的一些疑问,估计也是很多人的疑问:1.目前比特币全部账本信息能很好的保存在一台普通的电脑上,这也是Core他们坚持不扩容的原因之一。另外根据摩尔定律,就算小扩容其实影响不大。2.仅仅降低交易费那么旷工没有动力,交易将更拥堵。当然这里有目前比较认可的取代方案POS。上面说的是挖矿是工作量证明即POW(Proof of Work),而POS的全称Proof of Stake,即股权证明。简单来说,就是一个根据你持有货币的量和时间,给你发利息的一个制度,有利于刺激全部用户参与,更去中心化。3.比特币等加密货币是匿名的,虽然你能看到纪录,但是你不知道是谁,同样你可以有多个匿名账户,中心化的你确定你能保密部分信息?4.不知道你这数据哪里来的,确实现在交易量少,原因很多,有支付场景弱,币价太高,大多数人持币待涨等多种因素。突然想到另一个因素,目前大量的币集中在交易所,很多交易所实际上是虚拟交易,当你要提币的时候才是真实交易,这样也大幅降低了真实交易量。2017/12/20更新公众号“对韭当割”,欢迎关注和交流。部分资料参考至@徐晓聪 @小龟 在本问题中的回答编辑于 2018-06-26 10:59赞同 1197378 条评论分享收藏喜欢
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这篇文章的共同创作者是 Vinny Lingam. Vinny Lingam是Civic Technologies的首席执行官,这家初创公司主要提供区块链认证解决方案,以方便用户控制和保护身份信息。Vinny于2006年荣获了“非洲最佳ICT青年企业家奖”,并于2009年参加了“全球青年领袖世界经济论坛”。Vinny在2015年被评选为“全球500强首席执行官”之一。他获得了南非大学的电子商务学士学位。
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你一定听说过比特币,并且也想在数字财富的热潮中小试身手。然而,这说起来容易但做起来难。所谓比特币的“挖矿”过程,实际上就是在公共的、去中心化的比特币交易分类账(也就是所谓的“区块链”)中验证比特币交易。每当你找到一个新的区块添加到区块链上,系统就会给你一些比特币作为奖励。在比特币的发展早期,在自己的电脑上很容易就能挖到比特币。但随着加密货币被炒得越来越火热,个人挖比特币几乎已经是无利可图。不过,这并不能浇灭很多人的热情。如果你想挖比特币,可以考虑与一家云计算挖矿公司签约,或者搭建自己的设备来挖矿。[1]
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如果你是新手,首先得下载一个软件或手机钱包。软件钱包保存在你的电脑上,而手机钱包是安装在智能手机上的一个应用程序。软件和手机钱包都比较安全,可以免费下载,适合用于比特币数量较小的情况。[2]
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2
如果你比较看重比特币挖矿这件事,那就花钱买一个硬件钱包。硬件钱包可能需要花费一两千块钱,但它更安全。因为它们不会连接到互联网,所以不容易被黑客攻击。如果你打算长期保存自己的比特币,硬件钱包可能是一笔物有所值的投资。[3]
X
研究来源
Trezor和Ledger是目前比较常用的两款硬件钱包。你可以在网上或销售电脑用品和配件的实体店买到。
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3
启用钱包的所有安全功能。一旦选好了比特币钱包,那就将它设置为最高安全级别,以便妥善保护你的比特币。你可以使用双重身份验证来保护自己的账户。在登录时,你会收到以短信或电子邮件发来的验证码。你必须输入验证码才能进入账户。这一措施能让你的账户不容易受到黑客攻击。[4]
X
研究来源
确保你选择的密码是安全的,不容易被别人猜到。如果你的电脑或智能手机上安装了密码管理器,你可以用它来创建一个经过加密的安全密码。
小提示:如果你使用的软件或移动钱包,务必记住,钱包的安全性取决于它所安装在的设备。确保你已经在电脑或智能手机上采取了强大的安全措施,包括加密、防火墙和最新的防病毒保护。
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方法 2
方法 2 的 3:
签订云采矿合约
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1
决定选择哪个云计算服务提供商。目前有许多不同的云计算服务提供商,其中有一些不错的选择。每种服务会收取不同的费用,并且还有不同的合约套餐可供挑选。[5]
X
研究来源
Genesis、Hashflare和Minex是比较受欢迎的云挖矿服务。然而,即便口碑最好、最受欢迎的服务也经常出现合约被转手的情况。
仔细研究相关的服务。云计算领域已经出现了很多骗局。你要确保相关公司是合法的,并且声誉良好。你可以搜索服务的名称,看看大家在网上对它的评价。CryptoCompare等网站也可以帮助你分析某些公司的声誉。详情可以访问 https://www.cryptocompare.com/mining/#/companies 。
要小心那些信誓旦旦说能帮你赚钱,但实际上是夸大其词的云计算服务。这很可能是一个骗局。没有任何云挖矿服务能保证让你赚到多少钱,或者保证你在很短的时间内就能收回成本,开始盈利。
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2
选择一个云挖矿合约套餐。选择云挖矿,你基本上就是在一段时间内从矿场租赁它们的挖矿能力而已。在合约生效后,你就能获得合约所约定的挖矿能力所开采的所有比特币,但要从中减去支付给云挖矿服务的挖矿硬件维护费用。
合约有效期通常为1到3年,但也有一些会更长一点。虽然有效期较短的合约价格也会更低,但你不大可能在短时间内赚到钱。通常,实现收支平衡至少得要两年。
合约价格各不相同,通常小规模的合约还不到100美元,而具备更高采矿能力的大规模合约就需要几千美元,具体以“哈希率”来表示。比如,截至2019年,Genesis提供为期两年的比特币挖矿合约,价格为50美元,可以获得1 TH/s(每秒1 万亿个哈希计算,或每秒1,000,000,000个哈希计算)。这听起来是个很大的数字,但在这样的小规模合约中,你是不大可能在两年内做到收支平衡的。另一方面,你也可以花6125美元签订一份5年合约,然后就能达到每秒25万亿个哈希计算。
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3
把你的收入提取到自己的安全钱包中。在购买合约后,购得的采矿能力就会马上开始为你挖矿。等你赚到比特币时,它就会显示在你的云端挖矿服务账户上。等攒够了足够多的比特币,你就可以把它发送到自己的钱包里。[6]
X
研究来源
一些云计算服务可能会按照事先约定的时间表来定期支付,比每月或每季度支付一次。其他一些服务可能会允许你随时提取自己的收入,但通常都有一个最低限额。最低限额从0.05 BTC到0.00002 BTC不等。
小提示:即使合约一开始就会帮你赚取比特币,但你还得扣掉签订合约所付的款项,然后才能开始真正盈利。大多数小规模的合约永远不会给你带来利润。就算是大规模的合约,你可能也得等上好几年才能开始盈利。
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方法 3
方法 3 的 3:
使用你自己的硬件
下载PDF文件
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1
使用在线挖矿计算器来计算挖矿的盈利能力。挖矿设备可能相对比较贵,并且耗电量惊人。在线挖矿计算器上的不同设置可以帮助你确定是否值得一试。[7]
X
研究来源
CryptoCompare推出了一个挖矿计算器,网址是https://www.cryptocompare.com/mining/calculator/ 。
对于新手而言,你可能并不清楚所有相关的信息,比如矿池费用或电力成本。但是,你提供的信息越详细,盈利能力的估计就越准确。
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2
购买ASIC矿机和电源作为挖矿设备。ASIC矿机是一种专为挖比特币而设计的特定应用集成电路(ASIC)。从本质上讲,它就是一个计算机芯片,需要由专门的电源来为它供电。ASIC矿机的价格各不相同,具体要看它的哈希算力和效率。[8]
X
研究来源
比如,Bitmain Antminer S15的最大哈希率为28 TH/s,功率为1596W。在一年的时间里,你可以用这台矿机赚取价值不到200美元的比特币,而且这要取决于你的电力成本。然而,考虑到这款矿机的成本在1500美元至2000美元之间,按照这个速度,以4000美元的比特币价格来计算,你至少得花7到10年才能开始盈利。
你可以密切关注比特币的价格,计算出实现利润到底需要多长时间。利润也可能会随电价而变化。
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3
连接矿机并启动它。把你买来的ASIC矿机接通电源,然后再把它连接到路由器。最好是用以太网电缆来连接矿机,因为无线连接不够稳定。[9]
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研究来源
在网络浏览器中输入你的路由器的IP地址。这样就能进入路由器的管理页面。点击“连接的设备”,找到你的ASIC矿机的IP地址。把ASIC矿机的IP地址复制并粘贴到网络浏览器中。这样你才能对矿机进行配置。
小提示:只要矿机在同一网络中,任何电脑或电子设备就都能访问路由器和ASIC矿机——甚至是通过智能手机。因此要确保你的网络受到防火墙和强密码的保护。
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4
在联网的电脑上下载比特币挖矿软件。在连接好硬件之后,你还得下载软件,然后才能开始挖比特币。有许多不同的挖矿程序可供选择,而CGminer和BFGminer是其中最流行的两个。但这两个程序都是命令行程序,所以如果你不是特别精通电脑技术,它们用起来还是有些难度的。[10]
X
研究来源
大多数在Windows电脑上运行的挖矿软件也可以在Mac OS X电脑上运行。
EasyMiner带有图形界面,所以更直观,用起来更方便,特别是对于电脑技能有限的新手。EasyMiner可以在Windows、Linux和Android设备上运行。截至2019年,EasyMiner还没有推出Mac OS X版本。
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5
加入矿池。矿池是由矿机组成的群体,它们将自己的哈希算力汇集到一起,以便提高挖矿速度。矿池让你能够和那些拥有巨大哈希算力的采矿场大型采矿群体竞争。加入矿池不用预先支付任何费用。只是矿池会从挖到的比特币中抽取一定的比例(通常在1%到2%之间)。[11]
X
研究来源
BitMinter、CK Pool和Slush Pool都是一些常用的矿池,它们都成功运作了很长的时间,已经很成熟了。
要是不加入矿池,你可能要挖好几年才能看到利润。如果加入了一个大型矿池,你甚至有可能在几个月内就开始赚取比特币。
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6
把你的矿机配置到矿池中开始工作。一旦选好了矿池,并且设好了矿工账户,那就进入你的ASIC矿机配置屏幕,输入矿池的IP地址。然后输入你为矿池创建的矿工名称和密码。输入这些信息后,要记得保存设置。
一旦保存了设置,你的矿工就会开始在矿池中工作。你可以去矿池账户查看矿工状态,评估一下它的表现。但要记住,矿池可能需要一个小时才能显示你的矿工当前的哈希率。
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7
把你挖到的所有比特币转到安全钱包里。在挖比特币时,它会显示在你的矿池账户中。矿池可能会按月或季度自动把比特币转给你,或者你也可以手动完成这一操作。
一些矿池可能会设定比特币的最低转移限额,通常是0.001 BTC左右。你或许可以提取更小的金额,但可能会收取一定的费用。
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警告
不要购买二手ASIC矿机。它们很容易宕机,可能还没帮你赚到钱就彻底坏掉。
加密货币的波动很剧烈。比特币的市场价值会经常变化。投到比特币上的资金不要超出你能承受的损失范围。
不要还想着用自己的CPU或GPU来挖比特币。虽然曾经这是可能的,但现在的区块链已经今非昔比,这样并不是可行的选择。最终,你花的电费会比你赚到的比特币还多得多,而且还很有可能会烧毁你的电脑设备。[12]
X
研究来源
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参考
↑ https://99bitcoins.com/bitcoin-mining/
↑ https://www.buybitcoinworldwide.com/mining/software/
↑ https://www.buybitcoinworldwide.com/mining/software/
↑ https://bitcoin.org/en/secure-your-wallet
↑ https://www.bitcoinmining.com/getting-started/
↑ https://www.bitcoinmining.com/getting-started/
↑ https://www.investopedia.com/tech/how-does-bitcoin-mining-work/
↑ https://www.asicminervalue.com/miners/bitmain/antminer-s15-28th
↑ https://www.bitcoinmining.com/getting-started/
更多参考
↑ https://www.buybitcoinworldwide.com/mining/software/
↑ https://www.bitcoinmining.com/getting-started/
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关于本wikiHow
共同创作者是 :
Vinny Lingam
比特币专家
这篇文章的共同创作者是 Vinny Lingam. Vinny Lingam是Civic Technologies的首席执行官,这家初创公司主要提供区块链认证解决方案,以方便用户控制和保护身份信息。Vinny于2006年荣获了“非洲最佳ICT青年企业家奖”,并于2009年参加了“全球青年领袖世界经济论坛”。Vinny在2015年被评选为“全球500强首席执行官”之一。他获得了南非大学的电子商务学士学位。 这篇文章已经被读过63,262次。
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挖矿原理
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Edit
在比特币的P2P网络中,有一类节点,它们时刻不停地进行计算,试图把新的交易打包成新的区块并附加到区块链上,这类节点就是矿工。因为每打包一个新的区块,打包该区块的矿工就可以获得一笔比特币作为奖励。所以,打包新区块就被称为挖矿。
比特币的挖矿原理就是一种工作量证明机制。工作量证明POW是英文Proof of Work的缩写。
在讨论POW之前,我们先思考一个问题:在一个新区块中,凭什么是小明得到50个币的奖励,而不是小红或者小军?
当小明成功地打包了一个区块后,除了用户的交易,小明会在第一笔交易记录里写上一笔“挖矿”奖励的交易,从而给自己的地址添加50个比特币。为什么比特币的P2P网络会承认小明打包的区块,并且认可小明得到的区块奖励呢?
因为比特币的挖矿使用了工作量证明机制,小明的区块被认可,是因为他在打包区块的时候,做了一定的工作,而P2P网络的其他节点可以验证小明的工作量。
工作量证明
什么是工作量证明?工作量证明是指,证明自己做了一定的工作量。例如,在驾校学习了50个小时。而其他人可以简单地验证该工作量。例如,出示驾照,表示自己确实在驾校学习了一段时间:
比特币的工作量证明需要归结为计算机计算,也就是数学问题。如何构造一个数学问题来实现工作量证明?我们来看一个简单的例子。
假设某个学校的一个班里,只有一个女生叫小红,其他都是男生。每个男生都想约小红看电影,但是,能实现愿望的只能有一个男生。
到底选哪个男生呢?本着公平原则,小红需要考察每个男生的诚意,考察的方法是,出一道数学题,比如说解方程,谁第一个解出这个方程,谁就有资格陪小红看电影:
因为解高次方程没有固定的公式,需要进行大量的计算,才能算出正确的结果,这个计算过程就需要一定的工作量。假设小明率先计算出了结果x=2.5,小红可以简单地验证这个结果是否正确:
可以看出,解方程很困难,但是,验证结果却比较简单。所以,一个有效的工作量证明在于:计算过程非常复杂,需要消耗一定的时间,但是,验证过程相对简单,几乎可以瞬间完成。
现在出现了另一个问题:如果其他人偷看了小明的答案并且抢答了怎么办?
要解决这个问题也很容易,小红可以按照男生的编号,给不同的男生发送不同的方程,方程的第一项的系数就是编号。这样,每个人要解的方程都是不一样的。小明解出的x=2.5对于小军来说是无效的,因为小军的编号是3,用小明的结果验证小军的方程是无法通过验证的。
事实上如果某个方程被验证通过了,小红可以直接从方程的第一项系数得知是谁解出的方程。所以,窃取别人的工作量证明的结果是没有用的。
通过工作量证明,可以有效地验证每个人确实都必须花费一定时间做了计算。
在比特币网络中,矿工的挖矿也是一种工作量证明,但是,不能用解多项式方程来实现,因为解多项式方程对人来说很难计算,对计算机来说非常容易,可以在1秒钟以内完成。
要让计算机实现工作量证明,必须找到一种工作量算法,让计算机无法在短时间内算出来。这种算法就是哈希算法。
通过改变区块头部的一个nonce字段的值,计算机可以计算出不同的区块哈希值:
直到计算出某个特定的哈希值的时候,计算结束。这个哈希和其他的哈希相比,它的特点是前面有好几个0:
hash256(block data, nonce=0) = 291656f37cdcf493c4bb7b926e46fee5c14f9b76aff28f9d00f5cca0e54f376f
hash256(block data, nonce=1) = f7b2c15c4de7f482edee9e8db7287a6c5def1c99354108ef33947f34d891ea8d
hash256(block data, nonce=2) = b6eebc5faa4c44d9f5232631f39ddf4211443d819208da110229b644d2a99e12
hash256(block data, nonce=3) = 00aeaaf01166a93a2217fe01021395b066dd3a81daffcd16626c308c644c5246
hash256(block data, nonce=4) = 26d33671119c9180594a91a2f1f0eb08bdd0b595e3724050acb68703dc99f9b5
hash256(block data, nonce=5) = 4e8a3dcab619a7ce5c68e8f4abdc49f98de1a71e58f0ce9a0d95e024cce7c81a
hash256(block data, nonce=6) = 185f634d50b17eba93b260a911ba6dbe9427b72f74f8248774930c0d8588c193
hash256(block data, nonce=7) = 09b19f3d32e3e5771bddc5f0e1ee3c1bac1ba4a85e7b2cc30833a120e41272ed
...
hash256(block data, nonce=124709132) = 00000000fba7277ef31c8ecd1f3fef071cf993485fe5eab08e4f7647f47be95c
比特币挖矿的工作量证明原理就是,不断尝试计算区块的哈希,直到计算出一个特定的哈希值,它比难度值要小。
比特币使用的SHA-256算法可以看作对随机输入产生随机输出,例如,我们对字符串Hello再加上一个数字计算两次SHA-256,根据数字的不同,得到的哈希是完全无规律的256位随机数:
hash256("Hello?") = ????????????????????????????????????????????????????????????????
大约计算16次,我们可以在得到的哈希中找到首位是0的哈希值,因为首位是0出现的概率是1/16:
hash256("Hello1") = ffb7a43d629d363026b3309586233ab7ffc1054c4f56f43a92f0054870e7ddc9
hash256("Hello2") = e085bf19353eb3bd1021661a17cee97181b0b369d8e16c10ffb7b01287a77173
hash256("Hello3") = c5061965d37b8ed989529bf42eaf8a90c28fa00c3853c7eec586aa8b3922d404
hash256("Hello4") = 42c3104987afc18677179a4a1a984dbfc77e183b414bc6efb00c43b41b213537
hash256("Hello5") = 652dcd7b75d499bcdc61d0c4eda96012e3830557de01426da5b01e214b95cd7a
hash256("Hello6") = 4cc0fbe28abb820085f390d66880ece06297d74d13a6ddbbab3b664582a7a582
hash256("Hello7") = c3eef05b531b56e79ca38e5f46e6c04f21b0078212a1d8c3500aa38366d9786d
hash256("Hello8") = cf17d3f38036206cfce464cdcb44d9ccea3f005b7059cff1322c0dd8bf398830
hash256("Hello9") = 1f22981824c821d4e83246e71f207d0e49ad57755889874d43def42af693a077
hash256("Hello10") = 8a1e475d67cfbcea4bcf72d1eee65f15680515f65294c68b203725a9113fa6bf
hash256("Hello11") = 769987b3833f082e31476db0f645f60635fa774d2b92bf0bab00e0a539a2dede
hash256("Hello12") = c2acd1bb160b1d1e66d769a403e596b174ffab9a39aa7c44d1e670feaa67ab2d
hash256("Hello13") = dab8b9746f1c0bcf5750e0d878fc17940db446638a477070cf8dca8c3643618a
hash256("Hello14") = 51a575773fccbb5278929c08e788c1ce87e5f44ab356b8760776fd816357f6ff
hash256("Hello15") = 0442e1c38b810f5d3c022fc2820b1d7999149460b83dc680abdebc9c7bd65cae
如果我们要找出前两位是0的哈希值,理论上需要计算256次,因为00出现的概率是162=256,实际计算44次:
hash256("Hello44") = 00e477f95283a544ffac7a8efc7decb887f5c073e0f3b43b3797b5dafabb49b5
如果我们要找出前3位是0的哈希值,理论上需要计算163=4096次,实际计算6591次:
hash256("Hello6591") = 0008a883dacb7094d6da1a6cefc6e7cbc13635d024ac15152c4eadba7af8d11c
如果我们要找出前4位是0的哈希值,理论上需要计算164=6万5千多次,实际计算6万7千多次:
hash256("Hello67859") = 00002e4af0b80d706ae749d22247d91d9b1c2e91547d888e5e7a91bcc0982b87
如果我们要找出前5位是0的哈希值,理论上需要计算165=104万次,实际计算158万次:
hash256("Hello1580969") = 00000ca640d95329f965bde016b866e75a3e29e1971cf55ffd1344cdb457930e
如果我们要找出前6位是0的哈希值,理论上需要计算166=1677万次,实际计算1558万次:
hash256("Hello15583041") = 0000009becc5cf8c9e6ba81b1968575a1d15a93112d3bd67f4546f6172ef7e76
对于给定难度的SHA-256:假设我们用难度1表示必须算出首位1个0,难度2表示必须算出首位两个0,难度N表示必须算出首位N个0,那么,每增加一个难度,计算量将增加16倍。
对于比特币挖矿来说,就是先给定一个难度值,然后不断变换nonce,计算Block Hash,直到找到一个比给定难度值低的Block Hash,就算成功挖矿。
我们用简化的方法来说明难度,例如,必须计算出连续17个0开头的哈希值,矿工先确定Prev Hash,Merkle Hash,Timestamp,bits,然后,不断变化nonce来计算哈希,直到找出连续17个0开头的哈希值。我们可以大致推算一下,17个十六进制的0相当于计算了1617次,大约需要计算2.9万亿亿次。
17个0 = 1617 = 295147905179352825856 = 2.9万亿亿次
实际的难度是根据bits由一个公式计算出来,比特币协议要求计算出的区块的哈希值比难度值要小,这个区块才算有效:
Difficulty = 402937298
= 0x18 0455d2
= 0x0455d2 * 28 * (0x18 - 3)
= 106299667504289830835845558415962632664710558339861315584
= 0x00000000000000000455d2000000000000000000000000000000000000000000
注意,难度值的数值越小,说明哈希值前面的0越多,计算的难度越大。
比特币网络的难度是不断变化的,它的难度保证大约每10分钟产生一个区块,而难度值在每2015个区块调整一次:如果区块平均生成时间小于10分钟,说明全网算力增加,难度也会增加,如果区块平均生成时间大于10分钟,说明全网算力减少,难度也会减少。因此,难度随着全网算力的增减会动态调整。
比特币设计时本来打算每2016个区块调整一次难度,也就是两周一次,但是由于第一版代码的一个bug,实际调整周期是2015个区块。
根据比特币每个区块的难度值和产出时间,就可以推算出整个比特币网络的全网算力。
比特币网络的全网算力一直在迅速增加。目前,全网算力已经超过了100EH/每秒,也就是大约每秒钟计算1万亿亿次哈希:
所以比特币的工作量证明被通俗地称之为挖矿。在同一时间,所有矿工都在努力计算下一个区块的哈希。而挖矿难度取决于全网总算力的百分比。举个例子,假设小明拥有全网总算力的百分之一,那么他挖到下一个区块的可能性就是1%,或者说,每挖出100个区块,大约有1个就是小明挖的。
由于目前全网算力超过了100EH/s,而单机CPU算力不过几M,GPU算力也不过1G,所以,单机挖矿的成功率几乎等于0。比特币挖矿已经从早期的CPU、GPU发展到专用的ASIC芯片构建的矿池挖矿。
当某个矿工成功找到特定哈希的新区块后,他会立刻向全网广播该区块。其他矿工在收到新区块后,会对新区块进行验证,如果有效,就把它添加到区块链的尾部。同时说明,在本轮工作量证明的竞争中,这个矿工胜出,而其他矿工都失败了。失败的矿工会抛弃自己当前正在计算还没有算完的区块,转而开始计算下一个区块,进行下一轮工作量证明的竞争。
为什么区块可以安全广播?因为Merkle Hash锁定了该区块的所有交易,而该区块的第一个coinbase交易输出地址是该矿工地址。每个矿工在挖矿时产生的区块数据都是不同的,所以无法窃取别人的工作量。
比特币总量被限制为约2100万个比特币,初始挖矿奖励为每个区块50个比特币,以后每4年减半。
共识算法
如果两个矿工在同一时间各自找到了有效区块,注意,这两个区块是不同的,因为coinbase交易不同,所以Merkle Hash不同,区块哈希也不同。但它们只要符合难度值,就都是有效的。这个时候,网络上的其他矿工应该接收哪个区块并添加到区块链的末尾呢?答案是,都有可能。
通常,矿工接收先收到的有效区块,由于P2P网络广播的顺序是不确定的,不同的矿工先收到的区块是有可能的不同的。这个时候,我们说区块发生了分叉:
在分叉的情况下,有的矿工在绿色的分叉上继续挖矿,有的矿工在蓝色的分叉上继续挖矿:
但是最终,总有一个分叉首先挖到后续区块,这个时候,由于比特币网络采用最长分叉的共识算法,绿色分叉胜出,蓝色分叉被废弃,整个网络上的所有矿工又会继续在最长的链上继续挖矿。
由于区块链虽然最终会保持数据一致,但是,一个交易可能被打包到一个后续被孤立的区块中。所以,要确认一个交易被永久记录到区块链中,需要对交易进行确认。如果后续的区块被追加到区块链上,实际上就会对原有的交易进行确认,因为链越长,修改的难度越大。一般来说,经过6个区块确认的交易几乎是不可能被修改的。
小结
比特币挖矿是一种带经济激励的工作量证明机制;
工作量证明保证了修改区块链需要极高的成本,从而使得区块链的不可篡改特性得到保护;
比特币的网络安全实际上就是依靠强大的算力保障的。
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什么是比特币挖矿? | 了解关于BTC的一切 | 比特币入门
特币挖矿? | 了解关于BTC的一切 | 比特币入门开始什么是比特币挖矿?比特币的新铸造过程在某些方面类似于从地球中提取贵金属的过程。因此,这个过程被称为“比特币挖矿”。正如比特币白皮书中所述: 不断增加固定数量的新币类似于金矿工人耗费资源将黄金加入流通。在我们的案例中,耗费的是CPU时间和电力。 比特币挖矿的简化概述如下:人们通过应用计算能力参与一种称为“工作量证明”(PoW)的过程,以竞争获得比特币奖励。之所以这样命名,是因为只有那些证明自己已经投入了足够资源(工作)的参与者(矿工)才有机会赢得奖励。大约每10分钟,奖励会分发给一个胜出的“矿工”。奖励有两部分 -> (1) “区块奖励”,即新铸造的比特币。在写作本文时,区块奖励设定为6.25比特币(但从2024年5月初开始,奖励将减半,之后每四年再减半,依此类推)。(2) 当前区块内所有交易相关的费用。希望进行交易的终端用户必须为拟议的交易附加一笔费用,以激励矿工将其包含在下一个区块中。目录为什么需要比特币挖矿?什么是工作证明,为什么它是必要的?比特币挖矿是如何工作的?什么是比特币的哈希算法?比特币挖矿中的难度调整是什么,为什么需要它?比特币挖矿合法吗?比特币挖矿对环境有害吗?比特币挖矿盈利吗?比特币挖矿如何影响比特币的价格?仅需 30 美元就能起步购买从比特币、比特币现金、以太坊等中选择相关文章从此处开始 →比特币快速入 门指南了解比特币及其重要性的简明介绍。查看 →比特币快速入门指南了解比特币及其重要性的简明介绍。我如何创建比特币钱包?学习如何快速轻松地创建比特币钱包。了解不同的钱包类型及其各自的优缺点。查看 →我如何创建比特币钱包?学习如何快速轻松地创建比特币钱包。了解不同的钱包类型及其各自的优缺点。比特币术语查看 →比特币术语阅读我们的常见问题解答快速找到常见问题的答案。查看 →阅读我们的常见问题解答快速找到常见问题的答案。我怎样购买比特币?了解如何在几分钟内获得您的第一比特币。查看 →我怎样购买比特币?了解如何在几分钟内获得您的第一比特币。如何出售比特币?了解如何安全地将比特币兑换成本地货币。查看 →如何出售比特币?了解如何安全地将比特币兑换成本地货币。如何保障我的加密资产安全?确保您的加密资产安全,请遵循这些简单的建议。查看 →如何保障我的加密资产安全?确保您的加密资产安全,请遵循这些简单的建议。你收件箱中的 Bitcoin.com每周的重要新闻提要,加上为经济自由提供支持的教育资源和产品及服务更新注册使用 Bitcoin.com 钱包,开始安全投资已生成超过个钱包安全买卖、交易和投资比特币及其他加密货币所需要的一切立即创建您自己的钱包比特币是如何“挖”出来的? - 哔哩哔哩
如何“挖”出来的? - 哔哩哔哩 比特币是如何“挖”出来的?无限理论派关注专栏/比特币是如何“挖”出来的?比特币是如何“挖”出来的?
2024年03月02日 12:22--浏览 ·
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无限理论派粉丝:3.4万文章:46
关注【关注微信公众号”无线理论“,回复关键词“矿工”,可获取本期演示资源】 你知道么?迄今为止,全球仅有约1980万枚比特币在流通,根据全球最大的比特币交易平台币安公布的数据显示,截止到2024年2月29日,比特币的市场价值已攀升至62341美元,这一价格标志着比特币自2022年市价大跌后,经历两年的稳步回升,达到了历史新高。目前,比特币的市场表现显示出继续增长的潜力。值得注意的是,全球比特币的总量仅为2,100万枚,这包括已经流通的以及还尚未开采的比特币。事实上,比特币是一种去中心化的数字货币,它不依赖于任何中央银行的发行。而是依靠数以千万计的“矿工”通过计算工作来开采的。比特币的产生过程实际上,比特币的开采涉及与比特币的交易密切相关,可以视为一种交易记录的过程,每当有人使用比特币进行交易时,这些交易信息会被广播到全球的比特币网络中。此时,“矿工”们便利用自己的电脑收集这些被广播的交易信息,同时接收的消息还有比特币网络中最新的区块序列信息。当“矿工”们收集到足够的信息后,他们会使用计算机对这些数据进行整合。这个过程需要大量的计算,目的是从收集的数据中求解出与上一个区块相对应的序列数。一旦这个序列数被成功计算出来,并且与上一个区块的序列号相互对应,那么这名”矿工“就会把这个序列号上传到比特币网络中,经过其他矿工的成功验证后,我们就可以说这个矿工就算成功地挖到了一个新区块,这个新挖出的区块将会被添加到区块链上的末端,作为奖励,系统会自动向这个矿工发放一定数量的比特币。这就是比特币的产生过程。如何证明比特币数量是有限的我们回到刚才的话题中来,为什么说世界上一共只有2100万枚比特币?这是怎么计算而来的呢?下面我们继续就这一话题进行探讨。首先我们应该先知道一个概念,那就是”减半周期“,它的单位是年,表示矿工每挖出210000个区块所用的时间。根据比特币协议,在比特币网络中,当有矿工挖矿时,系统会确保大约每10分钟会产生一个区块,据此,我们可以使用下面的公式计算出矿工每一年可以挖出多少个区块,这个表达式我们把它命名为f1.随后,我们使用210000个区块与f1相除,就得到了减半周期的具体数值,这里我们将其定义为C1.实际上,在不同的减半周期内,挖出区块的矿工获得的比特币奖励是不相同的,每经历一个减半周期,比特币的奖励会下降一半。从2009年比特币发行以来,每挖出一个区块,矿工将被奖励50个比特币,但经历2012年的第一次减半周期后,每挖出一个区块,系统给的奖励下降到只有25个,随后的第二个减半周期,奖励再次减半,降至每个区块只有12.5个。目前,我们正处于第三个减半周期,这意味着矿工现在每挖掘一个区块的奖励仅为6.25个比特币。为了搞清楚世界上为什么只有2100万个比特币。我们从数学的角度来证明这个问题。设初始区块奖励为a(对于比特币,a=50BTC),区块数量为n(对于比特币,每个减半周期有210,000个区块),减半周期的次数为m,则比特币的总量S可以表示为f2:为了求出这个S的具体值,我们可以先忽略a·n的值,直接考虑下面的表达式f3:观察可知,构成这个求和公式的等比数列的公比r为1/2。在f3表达式的左右两边乘上公比r得到f4:如果我们用f3减去f4,每一项都会减去其后一项,得到f5:因为m趋近于无穷大,所以2的m次幂加1分之1的和为0,从而我们解出S值为f6:结合f2,我们可以轻松算出S=21,000,000,这样,我们就从数学上证明了比特币只能挖出2100万枚。流通中的比特币数量截止到今天发稿为止,全球已有多少比特币被开采出来?接下来,我们将就此问题进行深入探讨。首先,我们需要知道的是,上一次比特币减半事件发生在2020年5月12日。自那天起,至今已经过去了1390天。而下一次减半预计将在2024年4月发生。基于这些信息,我们可以使用下面的公式f7计算已经被开采出的比特币数量这个式子中B表示挖掘出来的比特币数量,n表示减半周期次数,h 则表示最后一个减半周期内已经挖出的区块数。最后一个减半周期持续的时间是从2020年5月12日,一直到2024年4月23日,在这个周期内,比特币网络中已经挖出的区块数h为:从2009年以来,因为已经发生了三次”减半周期“事件,因此,这里n的值取为3,所以带入这两个已知量,可以求出B的值为:这就意味着到今天为止,世界上已经挖掘出了19625625枚比特币,由此可知世界上还有枚比特币还没有被挖出!!本文为我原创本文禁止转载或摘编
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