比特幣挖礦原理:挖礦是如何產生比特幣的?

買賣虛擬貨幣

比特幣挖礦原理:挖礦是如何產生比特幣的?小編想了很久怎麼樣說你們才能明白這個問題,想來想去還是這樣說才能讓你們秒懂比特幣挖礦:

1.我手上現在有一張面值100元的人名幣。(比特幣)

2.誰關注公眾號我就給誰。

3.但是需要在評論裡面猜出這張錢的編號才行。(挖礦,隨機填充數值求解)

自己想盡辦法猜,猜中得100元全款——個人挖礦

出錢召集一些人來一起猜——礦場,召集認識不認識的人一起來猜,透過猜測的次數,按比例分配這100元——礦池

以上是一個簡單的類比例子,當然,你們關注並猜出了我兜裡100塊錢的編號,我保證給你。那麼,比特幣挖礦到底是怎麼回事呢?

回顧張三李四轉賬過程 找出問題

在之前,我們用在一個偏僻的小村張三和李四轉賬的例子簡單解釋了什麼是比特幣。

我們來簡單回顧一下:當張三想要透過A賬號轉賬1000元給李四的B賬號時:

① 張三大吼一聲:大家注意啦,我用A賬號給李四的B賬號轉1000塊錢。

② 張三附近的村民聽了確實是張三的聲音,並且檢查張三的A賬號是否有足夠餘額。

③ 檢查透過後,村民往自己的賬本上寫:A賬號向B賬號轉賬1000元,並修改餘額:A賬號餘額=3000-1000=2000元,B賬號餘額=2000+1000=3000元。

④ 張三附近的村民把轉賬告訴較遠村民,一傳十十傳百,直到所有人都知道這筆轉賬,以此保證所有人賬本的一致性。

聰明如你一定發現了,在步驟② 如果張三吼了一聲,附近村民假裝沒聽到,都不去核實記賬,那麼這個系統不就停止工作了嗎?

為解決這個問題,村裡商討後決定,誰第一個確認是張三的聲音的會獲得500元。於是大家都豎起耳朵,時刻監聽村裡的每一個動靜,真可謂草木皆兵。

評論區有人問,這500元是哪兒來的?我這裡也簡答講一下。

1.比特幣平均差不多每10分鐘產生一個區塊,這個區塊能打包的交易數量是有限的,我們就算800筆吧。但是呢,曠工不會平白無故給你打包交易到並廣播,所以需要收取手續費。而且,由於交易的人很多,先打包誰的交易也取決於手續費的高低。所以你可以看到,現在比特幣火熱了,手續費水漲船高。

2.我們都知道比特幣總量2100萬個,發幣機制是逐年遞減。當曠工第一個成功打包這個區塊並廣播,並且是最長的鏈的話,那麼他還會獲得獎勵,目前只有12.5個比特幣。最開始是50個,已經衰減2次了。這裡當然還有小問題,比如為什麼要最長鏈,怎麼確定是最長鏈,哪些鏈會被拋棄?如果大家有興趣再深入說說。

以上就是曠工的獎勵。2017/12/8更新。

在比特幣的世界裡,大約平均每10分鐘會產生一個區塊。所有的挖礦計算機都在嘗試打包這個區塊並提交,而第一個成功生成這個資料塊的人,就可以得到一筆比特幣報酬。最初,大約每10分鐘就可以產生50個比特幣的比特幣報酬。但是該報酬每4年減半,現在每10分鐘比特幣網路就可以產生25個比特幣。

好了,接著上面的故事講,張三這一吼,驚動了全村的人,大家都紛紛表示自己是第一個聽到張三聲音的人。這500塊錢該給誰呢?於是村裡又商討出新的規定,需要有證據證明這是張三的聲音。張三在喊的這一聲裡帶有特定的聲波資料,誰先破解出來就給誰。

在比特幣世界裡,這是就是一個新的概念,共識機制。比特幣是透過工作量證明的共識機制來決定記賬權的,通俗來講,誰證明了自己的工作量最大,誰就負責記賬。

工作量大小是透過計算符合某一個標準的比特幣區塊頭的雜湊雜湊值來體現的。區塊頭通常包含前一個區塊的雜湊雜湊值、Merkle根、時間戳、難度目標、以及一個填充的隨機值。試圖爭奪記賬權的節點稱為挖礦節點,挖礦過程就是求出一個能夠填充本區塊頭的隨機值,讓區塊頭的雜湊雜湊值符合某一個標準。

咱們接著故事講,海歸村民王二麻子憑藉高超的計算能力,成功第一個匹配了張三的聲波資料,然後他笑嘻嘻地向全村人廣播自己破解成功。村民驗證後,王二麻子如願拿到了500元獎勵金,李四也成功收到了張三的轉賬。

網路上的每一個礦機接收並驗證了一批交易,然後就開始進行挖礦,礦機需要反覆的試驗隨機填充值來進行求解,一般採用產生隨機數,嘗試把產生的隨機數填充到區塊頭,然後計算雜湊。如果計算成功,則挖礦成功,向全網廣播挖礦所得,全網節點驗證後,把這個區塊連線到區塊的最上端,並且在全網達成一致。

故事還在繼續,王二麻子拿到這500元后就想:一個人的計算能力有限,我下次也非常可能不是第一個計算出來。若我改進演算法,製造專門匹配這種聲波資料的機器,然後賣機器豈不是能大賺一筆?於是就哼哧哼哧的專研去了,並在不久後面世。(專業礦機)

村民蠟筆小明買了一臺專業機器,覺得不錯。於是大量採購,並找到一個電費低廉的場地,也請了專人人員來維護。於是,蠟筆小明便每天便看著一筆筆的500元進賬。(礦場)

好了,村民的故事差不多就到這裡結束了,現在回過頭來看文章開始的例子是不是特別形象?你們可以猜猜誰可能挖礦的最大算力

風險與受益

其實,最初的時候,我們用電腦CPU就可以挖到比特幣,比特幣的創始人中本聰就是用他的電腦CPU挖出了世界上第一個創世區塊。當然,現在也可以用家用電腦的CPU、GPU挖礦,只是收益非常低了。

CPU挖礦的時代早已過去,GPU挖礦也早已不是主流,現在的比特幣挖礦是ASIC挖礦和大規模叢集挖礦的時代。

回顧挖礦歷史,比特幣挖礦總共經歷了以下五個時代:CPU挖礦→GPU挖礦→FPGA挖礦→ASIC挖礦→大規模叢集挖礦

挖礦晶片更新換代的同時,帶來的挖礦速度的變化是:CPU(20MHash/s)→GPU(400MHash/s)→FPGA(25GHash/s)→ASIC(3.5THash/s)→大規模叢集挖礦(3.5THash/s*X)

算力就是計算機每秒產生雜湊碰撞的能力,算力越高,挖到比特幣的概率越大,挖得比特幣也就越多,回報越高。

然而挖礦的受益並不是穩定且有保障的,電費將成為持續挖礦最大的成本之一,所以,有廉價電力的地方便成了曠工的最愛。

挖礦的風險不僅於此,16年7月開始,比特幣網路發行比特幣數量就減半了,即每10分鐘,每個區塊只包含12.5個比特幣,意味著相同算力挖出的比特幣也會相應減少。但另一方面,幣價也有上升可能。同時還伴隨著斷電、機器維護折舊等風險。最後,給大加介紹一種0風險賺錢的方法:猜出我兜裡100元人民幣的編號。

簡單回答評論中的一些疑問,估計也是很多人的疑問:

1.目前比特幣全部賬本資訊能很好的儲存在一臺普通的電腦上,這也是Core他們堅持不擴容的原因之一。另外根據摩爾定律,就算小擴容其實影響不大。

2.僅僅降低交易費那麼曠工沒有動力,交易將更擁堵。當然這裡有目前比較認可的取代方案POS。上面說的是挖礦是工作量證明即POW(Proof of Work),而POS的全稱Proof of Stake,即股權證明。簡單來說,就是一個根據你持有貨幣的量和時間,給你發利息的一個制度,有利於刺激全部使用者參與,更去中心化。

3.比特幣等加密貨幣是匿名的,雖然你能看到紀錄,但是你不知道是誰,同樣你可以有多個匿名賬戶,中心化的你確定你能保密部分資訊?

4.不知道你這資料哪裡來的,確實現在交易量少,原因很多,有支付場景弱,幣價太高,大多數人持幣待漲等多種因素。突然想到另一個因素,目前大量的幣集中在交易所,很多交易所實際上是虛擬交易,當你要提幣的時候才是真實交易,這樣也大幅降低了真實交易量。

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