什么是比特币？ 为什么需要挖矿？ 如何开采比特币？

当提到加密货币或虚拟货币时，很多人会立即想到比特币（BTC）。 那么，什么是比特币？ 为什么需要开采比特币？ 如何开采比特币？

本文将带您详细了解什么是比特币挖矿以及比特币挖矿的教学和风险。 如果你想成为一名比特币矿工，你一定不能错过！

什么是比特币？ 比特币能做什么？

从某种意义上说，比特币（Bitcoin）可以说是虚拟货币的代名词。 它不仅是最早的加密货币，也是市值第一的数字货币。

比特币是一种分散的虚拟货币，不需要银行或政府等中央机构。 比特币作为一种不同于实物货币的“网络货币”，是一种通过网络进行资金转移的方式。

比特币作为目前最流行的数字货币之一，由于其获取难度大、稀有且价格昂贵，具有非常高的相对价值。 在数字货币市场中，比特币被视为一种“股票”。 可以作为投资的避险工具，也可以兑换成各国货币存入活期银行账户。 许多在线商店甚至支持直接使用比特币。 购买商品的货币。

什么是比特币挖矿？

比特币的发行有自己的时间和数量。 大约每十分钟，该代码将执行新比特币的发行，并将其奖励给参与比特币交易的特定（群体）人。 因此，获得新发行的比特币就如同获得一座新开采的金矿，所以获得比特币的人被比喻为矿工。

由于其特定的共识机制——工作量证明（PoW）和大型矿工的参与，比特币是目前最安全的区块链之一。 除了挖矿提供的安全性之外，该过程还充当加密货币的唯一发行系统，发布新铸造的硬币作为对矿工的激励。

比特币挖矿是比特币网络安全的重要组成部分比特币为什么要挖，也是发行新币的唯一机制。 那些参与其中的人，被称为矿工，调动强大的计算设备来竞争成为比特币区块链上新区块的成功验证者，将网络交易费用和新铸造的硬币收入囊中。

比特币挖矿是如何运作的

在挖掘比特币的过程中，矿工充当比特币网络的审计员，验证新交易的有效性，并在验证后将其添加到区块链中。 此任务有助于消除所谓的双重支出的可能性。 与法定货币系统不同，加密货币网络的去中心化结构使它们面临这种独特的问题。 为了使网络可行，必须能够验证参与者是否试图通过花费相同的硬币两次来超越系统，并且必须在没有银行或任何其他中介机构干预的情况下完成。

为了防止双重支出的可能性，矿工的任务是验证交易。 在每种情况下，矿工都会确认价值 1 MB 的新比特币交易的有效性，只要它们成功满足网络共识机制提出的其他要求，这些交易就会被添加到比特币区块链中。

确认 1 MB 的设置是由比特币协议的基础设施设计决定的。 比特币的创造者将每个区块设计为具有 1 MB 的固定大小。 因此，无法加载超过此限制的交易数据。

在验证价值 1 MB 的交易后，矿工有资格开采新硬币。 这并不意味着矿工将自动收到比特币作为验证这些交易的奖励，相反，矿工必须与其他矿工竞争才能成为网络上第一个成功验证的人，从而成为比特币区块链上的下一个新交易区块由矿工保护。

比特币矿工的核心要求

比特币矿工确实拥有并操作强大而复杂的计算设备，以尝试解决高度复杂的数学问题，这是成为一名成功的比特币矿工的核心要求。 矿工的盈利能力在很大程度上取决于他们硬件的质量，以及他们在其他竞争矿工之前解决这些问题的速度。

为了安全起见，网络的工作量证明系统在密码学中使用所谓的安全哈希算法 256 (SHA-256) 哈希函数。 SHA-256 输出一个 256 位长的散列值并对输入进行加密。

这些散列函数是伪随机的，因此在通过散列函数实际运行输入之前几乎不可能预测任何输入的输出。 为了向区块链添加一个新区块并获得新开采的比特币的奖励，矿工需要使用他们的计算资源进行密集且极快的数学猜测，从而导致低于某个值的有效哈希率阈值，称为目标。

因此，挖矿需要强大且具有竞争力的计算资源，这就是为什么硬件需求是挖矿的重要组成部分。

如何挖比特币？挖矿前的准备

在了解了比特币挖矿的原理和对矿工的要求之后，你需要了解如何挖比特币。

如果你想开始挖矿，在开始之前有一些准备工作要做，包括硬件投资成本和运营成本。 前者是指硬件的采购、安装、电费、折旧、空间、散热等； 而后者是指维持这些硬件持续运行的成本。 两者结合之后可以发现，挖矿的成本其实是非常大的，这就导致一些资金量大的公司通过“出租”的方式架设挖矿硬件设备来收回成本。 这种挖矿模型被打包为一个挖比特币的时候，会根据每个承租人的支付来划分比特币的获取方式。 这种挖矿模式也被称为“云挖矿”。 矿业”。

比特币的开采主要有三种方式。 除了云挖矿，还有“独立挖矿”和“联合挖矿”。 今天，你不可能自己独立地开采地雷。 虽然挖矿成功后可以自己获得所有收益，但一般采用后一种“合力挖矿”更可行，即团队挖矿的概念，挖到矿后，整个团队分矿按照每个人贡献的比例。

什么是矿池和矿机？

了解比特币挖矿，就离不开矿池和矿机，那它们到底是什么？

矿池：早期比特币不繁荣的时候，大部分人都是用自己的电脑来挖矿。 一开始当然是把CPU的算力用光了，后来有人发现用显卡的GPU Stream Processors会更快。 很多，但是当大家纷纷投入挖矿的时候，出现了很多针对挖矿优化的设备。 一般来说，个人电脑根本无法与之抗衡。 所以需要加入一个矿池（Mining Pool）进行挖矿，服务器汇总所有用户的算力。 用算力挖矿，然后按一定比例奖励用户（矿工），不会出现挖久了却比不过专业矿机，花了电却什么都得不到的情况。

矿机：显卡挖矿速度虽然快，但是显卡本来就不是用来挖矿的。 因此，显卡挖矿不仅耗电，而且会产生大量热量。 如果是3、4个显卡组成的矿机就更耗电了。 最后很可能挖比特币的收入还不够交电费！ 因此，从2013年开始，比特币挖矿的重心逐渐转向专业矿机，分为两种：

FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）：是一种具有并行结构的逻辑芯片，可以重新编程设计，软件可以烧入FPGA运行，内部逻辑块可以连接程序中的 FPGA。 同时具有修改方便、成本低的优点，缺点是速度比较慢，无法完成复杂的设计，功耗也比较高。 ASIC（Application-specific integrated circuit）：区别于FPGA灵活弹性的特点，ASIC是为特定的应用而生产的，比如专为挖矿而设计的芯片，也就是针对Hash计算进行了优化，当然比FPGA性能更高，而且和显卡相比，ASIC的功能是特定的，不需要加一堆芯片或者电容。 十倍甚至一百倍，专业矿机多为ASIC架构。比特币挖矿教学

挖矿过程并不复杂比特币为什么要挖，只需要下载“挖矿程序”即可真正开始挖矿。 网上的挖矿软件有上百种，这里我们以NiceHash Miner为例。

首先根据手头的显卡厂商下载对应的NiceHash Miner版本并启动软件。 在正式开始挖矿之前，首先需要设置几个步骤。

电子钱包页面上最重要的信息是钱包地址。 除了比特币买卖双方在交易时必须使用的信息外，它也是比特币在挖矿时存储的目标地址。 在持币页面点击钱包地址后，会得到一串“未命名钱包地址”，请复制这串数字并妥善保管。

接下来，点击挖矿程序中的“钱包”选项，粘贴刚刚复制的数字代码，然后完成存储目标设置。 在左下方的“硬件详细信息”选项中，系统会默认查找您电脑使用的显卡型号。 你也可以在这里启用处理器加入挖矿的行列，你可以根据自己的需要和喜好进行设置。

一切准备就绪后，你可以在中间按“开始”，你的电脑会自动打开命令执行窗口进行挖矿。 不同的挖矿软件不会影响每次挖矿操作是否成功。 将发布不同的通知命令。 以NiceHash为例，挖矿成功后，窗口会出现绿色命令提示。 但此时软件挖出的比特币数量其实很少，需要长时间的连续挖矿才能挖出一个完整的比特币。

虚拟货币挖矿的影响

由于全球比特币热潮不间断，无论是团队挖矿还是云挖矿，仍有不少比特币用户在挖矿。 在这样的热潮之下，也间接引发了很多问题。

1.显卡严重缺货

首先，最直接的问题就是显卡。 由于显卡是矿工的主要挖矿工具，他们需要大量的显卡来加速挖矿，从而抢在别人之前获得比特币。 AMD显卡全球断货，这也导致显卡价格上涨，尤其是高端显卡问题更为严重，往往需要以远高于厂商的价格进货建议价格，这也让想要单独购买显卡的人难以升级电脑。

2.不仅是耗材，还有耗电量

挖矿的过程是为了最大限度地发挥显卡和电脑的性能。 如果你能成功获得比特币，那就算了。 挖矿过程不仅需要时刻保持电脑主机的温度，就连主机也需要在通风的房间内运行，以免主机过热。 长时间连续挖矿对显卡的产品寿命也是有害的。 此外，在挖矿过程中还必须考虑电力成本。 据《比特币能耗指数》报告统计，过去一年比特币挖矿总用电量累计达到29.51兆瓦时，约占全球总用电量的29.51兆瓦时，用电量的0.13%相当于占台湾全年用电量的11.64%。 听起来比例很小，但这个数字已经超过了全球近160个国家每年的用电量。 可见挖矿用电量有多大。 虽然比特币确实有它的吸引力，但矿工们仍然要考虑很多成本问题以及对致富方式的影响。

这种挖矿的负面影响不仅是由比特币造成的，使用工作量证明挖矿的虚拟货币也会加剧这种影响。 因此，市值第二大的以太坊选择通过合并将区块链转移到更加环保的权益证明（POS），从而减少对环境的危害。

比特币挖矿的风险

目前比特币挖矿最普遍的风险集中在监管上，最近越来越多的城市和地区采取行动禁止比特币挖矿。 因此，建议在投资任何比特币挖矿设备之前，彻底研究您所在国家/地区对加密货币和相关活动的立场。

另外，加入矿池并不一定意味着你会自动获利。 如前所述，您必须考虑持续的电费，在线比特币挖矿计算器可用于粗略估算您的潜在收入。

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