什么是比特币矿机?它的挖掘原理是什么?(图文)

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  • 来源:汇达财经

随着比特币价格的大涨大跌,人们对比特币的兴趣也随之增长。随着挖矿而导致的显卡全球大范围断货,很多网友开始关注到比特币挖矿和比特币矿机,但比特币矿机到底是何方神圣,它的挖掘原理又是什么?



比特币矿机到底是什么?

想要投资虚拟币挖矿,首先,我们需要挖矿的工具——矿机。除此以外,还需要适合的场地还有专人看管和维护。挖掘比特币的矿机,其实就是我们生活当中的电脑设备,不过,由于比特币产生条件特殊,大部分配置专业的挖矿芯片,采用烧显卡的方式进行工作,耗电量大,所以就要求矿机所处环境通风散热良好,电能资源充足,当然合适的电价也是必不可少的。

由于比特币是依赖复杂算法得到的特解,所以矿机中特定芯片的作用就是运行这些算法进行挖矿操作。

用户用个人计算机下载软件然后运行特定算法,与远方服务器通讯后可得到相应比特币,是获取比特币的方式之一。




矿机分类

第一代:CPU挖矿

2009年比特币主要是CPU用来挖矿。在挖矿初期,而且难度极低。用处理器就能很简单的开始工作。

虽然CPU的性能强大,但是由子逻辑过干屋杂。并不适合简单无脑的巨量工作CPU挖矿,现在区块难度越来越大,CPU算力比较低,基本挖不出矿来,但是有些币种只能用CPU挖矿。

第二代:GPU挖矿

2010年9月出现GPU挖比特币代码,打破了CPU挖矿常规。

目前有很多优质的数字资产(加密货币)获取方式采用P0W(工作量证明)的新算法都需要利用到电脑的显卡来进行挖矿,GPU显卡挖矿主要是利用显卡中的SP单元进行操作,SP单元可以说是显卡的核心,SP单元的数量直接决定了处理能力的大小。

第三代:FPGA挖矿

2011年6月出现FPGA比特币挖矿机。是第一次针对挖矿的专业芯片设计。PFGA也是属于低算力矿机,BaikalN的篇力大概在20K,专业的AS1C芯片的蚂奴X3算力在220KH/S,目前多篇法的矿机基本都是FPGA矿机,FPGA目前只适用小币种矿机,容易被专业的ASIC矿机替代。

第四代:ASIC专用芯片挖矿

2013年1月阿瓦隆交付第一台商用比特币ASIC矿机。ASIC的特点是面向特定的需求,ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。目前,已经成为市场上的主流矿机。


什么是比特币挖矿?

以比特币交易而言,是将验证交易的工作去中心化,靠用户彼此协助验证,而验证过程就是让计算机解出一连串复杂的密码学埋目,解完题目、完成验证后,便能将交易双方的钱包地址、交易金额和时间等相关信息新增至新的“区块”, 这个过程因为同淘金类似而被称为“挖矿”,因为它也是一种用于发行新比特币的临时机制。然而,与淘金不同的是,比特币挖矿对那些确保安全支付网络运行的服务提供奖励。在最后一个比特币发行之后,挖矿仍然是必须的。

成功完成验证的“矿工”可获得一定数量的加密货币作为奖励,这是挖矿行为对子矿工的意义,从整个过程来看,比特币挖矿的意义是为了维持整个比特币的厲性,就像国家央行及其它银行动用资源速立各种系统(电子系统,网点系统)来维持法币的流通一样。



比特币的挖矿的原理是什么?

比特币实际上就是一大堆复杂算法生成的特解,特解就是指方程组所得到无限个解中的一组。用俗话解释就是相当于人民币的序列号,只要你知道这个序列号,你就拥有这张人民币。而挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求这个方程组的特解,这个方程组被设计成了只有 2100 万个特解,所以比特币的上限就是 2100 万。

目前主流的算法一个是BTC,一个是LTC。BTC算法为纯数字运算,所以只需要定制一颗运算芯片,就可以实现挖矿操作。 LTC算法则是需要消耗一定内存,机器工作时,除定制一颗运算芯片,还需要配置一定数量的内存设备。 目前世面上的挖矿机价格高低层次不齐,这就决定挖矿机在挖矿时的效率。一般一个高级挖矿机能够在100单位天内挖到3~4个比特币。考虑到成本的投入以及矿场的维护,一般几百万的投入才是刚刚小试牛刀的开端。考虑比特币市场经常起伏不定,上周日比特币在创新高之后一路下跌,投资矿场的人其实也是需要雄厚实力支撑。

任何人均可以在专门的硬件上运行软件而成为比特币矿工。挖矿软件通过P2P网络监听交易广播,执行恰当的任务以处理并确认这些交易。比特币矿工完成这些工作能赚取用户支付的用于加速交易处理的交易手续费以及按固定公式增发的比特币。

新的交易需要被包含在一个具有数学工作量证明的区块中才能被确认。这种证明很难生成因为它只能通过每秒尝试数十亿次的计算来产生。矿工们需要在他们的区块被接受并拿到奖励前运行这些计算。随着更多的人开始挖矿,寻找有效区块的难度就会由网络自动增加以确保找到区块的平均时间保持在10分钟。因此,挖矿的竞争非常激烈,没有一个个体矿工能够控制块链里所包含的内容。

工作量证明还被设计成必须依赖以往的区块,这样便强制了块链的时间顺序。这种设计使得撤销以往的交易变得极其困难,因为需要重新计算所有后续区块的工作量证明。当两个区块同时被找到,矿工会处理接收到的*9个区块,一旦找到下一个区块便将其转至最长的块链。这样就确保采矿过程维持一个基于处理能力的全局一致性。

比特币矿工既不能通过作弊增加自己的报酬,也不能处理那些破坏比特币网络的欺诈交易,因为所有的比特币节点都会拒绝含有违反比特币协议规则的无效数据的区块。因此,即使不是所有比特币矿工都可以信任,比特币网络仍然是安全的。




如何通过挖矿帮助保护比特币的安全?

挖矿创造了一种等同于彩票的竞争机制,向块链连续添加新的交易区块对任何人来说都是非常困难的。这一机制可以防止任何个体获得能够冻结某些交易的能力,从而确保了网络的中立性。这一机制也可以防止任何个体替换一部分块链来降低他们自己的花费,否则这种做法可以被用来欺诈其他用户。挖矿机制使得撤销一个以往的交易变得极其困难,因为这需要重写该交易之后的所有区块。

随着加密货市价格持续定高,越来越多的人加入到这个行业中,挖矿公司的规模也在日益扩大。

然而挖矿本身投入的成本很大,主要包括耗能成本和设备成本。比特币消耗掉的电能可以匹敌一个小型国家。2018年以来,比特币消耗能源指数上涨幅度加快,说明即使在比特币—直减产的馆况下,人们也设有降低挖取它的热情。

编辑:daisy

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