比特币挖矿是怎么回事?

挖矿是将一段时间内比特币系统中发生的交易进行确认,并记录在区块链上形成新区块的过程,挖矿的人叫做矿工。简单来说,每10分钟全网矿工一起计算一道算术题,谁先算出答案就相当于挖到了这个区块,该矿工便能获得系统新生的比特币奖励。也可以说,挖矿就是记账的过程,矿工是记账员,区块链就是记账本,记账员将帐记在记账本上,以此来获得报酬。比特币系统的记账权利是去中心化的,即每个矿工都有记账的权利,成功抢到记账权的矿工,会获得系统新生的比特币奖励,因此挖矿就是产生比特币的过程。

中本聪最开始设计比特币时规定每生产出210000个区块,比特币的奖励减半一次,简单来说就是每次记账达到210000页时,矿工得到的报酬就会减半,直至比特币不能再细分为止,因为比特币和黄金一样,总量有限,所以比特币也被称为数字黄金。比特币的生产也俗称挖矿。

在比特币刚诞生的时候,到底通过计算机的CPU就可以挖矿,但随着挖矿的矿工越来越多,全网算力越来越大,CPU已经很难挖出比特币了。到底开始发明出显卡(GPU),一张GPU相当于几十个CPU,但后来有人发明了基于挖矿芯片的专业挖矿设备即矿机。如果你想挖矿,首先需要准备好矿机,比特币地址,挖矿软件等。但目前比特币网络算力太大,个人购置少量矿机也很难挖出区块。所以很多矿工选择加入矿池一起挖矿,矿场负责计算,矿池负责信息打包,矿池挖到比特币之后根据矿场的算力占比分配收益,以此保证更加稳定的投入产出。

矿机是什么?以比特币为例,比特币矿机就是通过运行大量计算,争夺账本的记账权。从而获得新区块产生的比特币奖励的专业设备,一般是由挖矿芯片,散热片和风扇组成,它只执行单一的计算机程序,但耗电量较大。挖矿实际是矿工之间比拼算力,拥有较多算力的矿工挖到比特币的概率越大。随着全网算力的增长,用传统的设备CPU,GPU挖到比特币越来越难,人们就开发出专门用来挖矿的芯片。芯片是矿机最核心的零件,芯片运转的过程会产生大量的热,为了散热降温,比特币矿机一般配有散热片和风扇,用户在电脑上下载比特币挖矿软件,用该软件分配好每台矿机的任务,就可以开始挖矿了,不同币有不同的算法,所以所需要的的矿机也各不相同。

电子货币最明显的特点是随电而生,货币的价格,电价以及全网的算力这三者都决定了矿机能不能开始挖矿。中国是世界上电价相对便宜的国家,中国的电力主要来自煤炭,大约占总产量的75%左右,其次是水力发电占20%左右。火力发电的成本较高,但电力稳定,且能保证全年有电。水力发电利用的是自然界多余的水能,所以电价便宜,但季节性较强,分平水期,丰水期,枯水期。

丰水期,是指江河水流主要依靠降雨或融雪等增加水量的时期,一般是在雨季或春季气温升高时,我国西南地区的丰水期通常是在四,五月份开始,十一月,十二月结束,不同地区在时间上略有差异。在特高压输电技术没有普及前,这些能源都是被浪费掉的,现在的矿工充分利用这些废水废电,为矿机运转提供电力。

矿场一般建立在四川,云南,贵州,新疆,内蒙古等地,四川,云贵地区多为水力发电,新疆,内蒙地区多为火力发电,这些地方都是工业用电富裕且相对便宜的地方。部分地区煤炭资源丰富,但煤炭运输成本巨大,所以最好的方式就是就地发电。在枯水期,南方水电供应中断,许多矿机被迁移至北方继续运转,等到南方丰水期来临,再迁回南方。

在四川,水力发电占总发电量的79.5%,而煤炭火力仅占19.5%,所以火力发电一般在干旱季节运行。在雨季,四川能源产量超过消耗量,所以全球矿工最集中的位置就是四川,约占总数的30%左右。通常丰水期电价便宜,以丰水期挖矿的主阵地四川为例,电价可低至每度两毛左右,对比新疆和内蒙大约三到四毛的定价,四川较为划算。

比特币是一种
p2p的数字货币,也是一种基于区块链底层技术、通过"挖矿"生成的虚拟货币。比特币作为一种虚拟货币,与其他虚拟货币最大的不同是其数量的有限性。2008年挖矿成功一次,作为奖励的比特币数量是50,此后按照每次年减半的规律生成,也就是说,到2012年,挖矿成功一次的比特币数理奖励为25,2016年开始便只有12.5。可见比特币货币总量按照设计预定的速率逐步增加,增加速度逐步放缓,并最终在
2140 年达到2100 万个的极限。

比特币网络通过挖矿来生成新的比特币。
所谓挖矿实质上是用计算机解决一项复杂的数学问题,来保证比特币网络分布式记账系统的一致性。比特币网络会自动调整数学问题的难度,让整个网络约每10分钟得到一个合格答案。随后比特币网络会新生成一定量的比特币作为赏金,奖励获得答案的人。比特币系统大每十分会记录一个数据区块,挖矿计算机都在尝试打包这个数据块提交,最终成功生成这个数据块的人就能获得一定数量的比特币。换句话说,生成比特币的本质就是一个记账的过程。

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