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区块链知识普及:挖矿、矿工指的是什么?

发布时间:2021-03-25 17:15   来源:网络整理    作者:admin

我们知道挖矿是增加比特币货币供应的一个过程。挖矿同时还保护着比特币系统的安全,防止欺诈交易,避免“双重支付”,“双重支付”是指多次花费同一笔比特币。矿工们通过为比特币网络提供算法来换取获得比特币奖励的机会。
     那么“挖矿”究竟是怎么挖出比特币,矿机又是什么?今天我们来详细了解一下。




区块链知识普及:挖矿、矿工指的是什么?



什么是比特币的挖矿和矿工


     在比特币点对点网络中,节点大量进行哈希计算,需要计算机设备并消耗大量电力,这个过程在本质上和挖金矿很相似,比如通过挖矿设备,消耗能源换取矿产等。比特币总量恒定,产生方式也和黄金很相似。人们形象地将比特币抢打包权的过程称为挖矿(mine),将抢打包权的比特币节点称为矿工( mner)


什么是矿机


     矿工使用的工具就是所谓的“矿机”。
     任何一台电脑都能成为挖矿机,只是受益会比较低,可能十年都挖不到一个比特币。很多公司已经开发出专业的比特币挖矿机,这种搭载特制挖矿芯片的矿机,要比普通的电脑运算速率高几十倍或者几百倍。
     2010年之前基本上都是在用CPU挖矿,全网算力一直在1GH/s以下。2011年GPU显卡开始加入挖矿队伍,同年下半年全网算力一举突破10TH/s,一年增长了10000倍!2012年更是轻松地超过了20TH/s。显卡矿机开始迎来了全盛时期。
     从2013年7月开始,矿机进入百花齐放的时代,大量ASIC矿机如雨后春笋般出现,或宣布研发,或宣布预售,或现货形式。如烤猫矿机,鸽子矿机,TMR矿机,比特儿矿机,兰德矿局,小蜜蜂矿机,阿瓦隆原厂和各种代工,花园矿机,Smart矿机等等,因此接下来的5个月,每期算力增长平均达到30%以上。
目前,矿机制造商还有好多家,实力较强的有总部设于旧金山的BitFury和总部位于中国的比特大陆(Bitmain),其中比特大陆生产的蚂蚁矿机现在占据了大部分的市场份额。


比特币为何存在挖矿?


     其实挖矿是比特币系统中一个形象化的表达;它背后真正的名称就是我们刚讲过的POW算法,也就是工作量证明算法;工作量证明,是从经济学中来的;是1993年,由两个经济学家提出来的一种策略,就是,防止对服务滥用或者资源滥用,而采取的一种有效阻断的经济策略。
     在比特币节点互相连接时,会从对方处获取自己没有的交易。但由于比特币是长期积累天量的交易,两个节点逐条对照,你缺了哪些交易,我缺了哪些交易,是非常困难的事情。
     为解决这一难题,中本聪发明了区块链( Blockchain)这一重要技术。节点借助区块( block)来同步交易,保证了所有节点数据的统一性,并通过竞争区块打包权(也就是挖矿)的方式,保证了区块链的唯一性。


比特币是如何挖矿的?


     一段时间内的比特币交易,打成的一个包称为区块,比特币全网平均每10分钟产生一个区块,每一个区块都链接到上一个区块,依次相连形成区块链。以区块为单位同步交易数据:区块从1开始编号,因此节点A连接节点B后,只要检查双方的区块编号高度,就能方便地同步交易数据。例如,节点A自己的区块高度是200,发现节点B的区块高度是210,则只要向B请求同步201-210这10个区块即可。
     打包区块的奖励:为保证有节点打包比特币交易,比特币规则规定:打包交易的节点将获得比特币作为酬劳。
     对区块打包权的竞争:节点打包交易只需要消耗很低成本的网络和计算资源,打包奖励的存在,使有大量节点想打包交易。为保证区块链的唯一性,比特币规则规定:节点使用“竟争方式”争夺交易打包权。比特币交易节点,使用“竞争方式”争夺交易挖矿权,在实现中,就是计算机做哈希(SHA-256)运算。
获胜节点打包交易并广播:一旦有某个节点扔出符合系统规则的硬币结果。例如,区块379543的哈希值:
000000000000000008bdeb575056584429ea4be876ea7ca4ce70262d3ed
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     就会立即将这段时间搜集到的交易打包成一个区块,将“竞争方式”的结果、区块序号379543、上一区块关系等附加信息广播出去,其他节点一旦收到区块379543并验证无误,就会停止“竞争”,即抢这一区块,转而在这一区块的基础上开始“竞争方式”抢下一个序号为37954的区块。


什么是矿池


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