摘要

挖矿正是验证比特币交易并将其加入区块链的过程。矿工的目标是为复杂的数学问题找到有效的答案。成功解出问题的矿工将获得新的比特币以及交易费用作为奖励。

早年间，比特币用户可以使用个人计算机加入挖矿竞赛。如今，获得挖矿收益只能依赖于极其专业的矿机。单机挖矿很难获利，因此许多矿工选择加入矿池，提升获得区块奖励的概率（奖励由矿池成员按比例分享）。

导语

比特币挖矿确保区块链记录了最新的合法交易。当时，这是一种在去信任化环境中创建信任的独特解决方案。从这个角度来说，挖矿就是比特币安全模式的核心。

通过挖矿获得比特币奖励听上去是一笔极具吸引力的交易。使用计算机CPU挖矿的时代已经一去不复返，但物理矿机并不是参与挖矿的必需品。在决定是否参与挖矿前，我们来简单讨论一下比特币挖矿的原理。

什么是比特币挖矿？

用户创建新的比特币交易时，需要等待其他网络用户（节点）验证并确认有效性。矿工负责收集新的待处理交易并集中归入候选区块（等待验证的新区块）。

矿工的目标是为候选区块找到有效的区块哈希值。区块哈希值由一串数字和字母组成，这是区分不同区块的唯一ID。下面是区块哈希值的示例：

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为了创建新的区块哈希值，矿工需要收集之前区块的哈希值、候选区块的数据、一个随机数并将其全部代入哈希函数。

然而，矿工必须找到一个结合所有数据的随机数，生成以特定数量的零开头的区块哈希值。数字零的数量随挖矿难度发生变化。如果区块哈希值有效，则证明矿工完成了验证候选区块的必要工作（即工作量证明）。

收集待处理交易并创建候选区块后，矿工只能对随机数进行更改——这正是矿机挖矿的工作原理。在密集的试错过程中，矿机不断变换随机数并对组合数据进行多次哈希运算，直至找到该区块的解算值（即以特定数量的零开头的哈希值）。

一旦找到有效的哈希值，矿工即可验证候选区块并领取比特币奖励。此时，该区块中的区块链交易从“待处理”变为“已确认”。

比特币矿工能赚取多少收益

每个新区块均会为矿工带来区块奖励，由新生成的比特币（区块补贴）以及交易费用组成。区块奖励几乎完全来源于区块补贴，因此多数人直接将区块补贴视为区块奖励（交易费用忽略不计）。

2009年，比特币挖矿的初始区块补贴为50枚比特币，而每开采21万个区块（四年左右），奖励就会减半。这些减半事件导致2012年的挖矿奖励降至25枚比特币，2016年降至12.5枚比特币，最终在2020年降至6.25个比特币。下一次减半事件预计将在2024年发生。截至2021年5月，矿工每开采一个区块将获得大约30万美元的区块奖励。

然而，在评估挖矿设备和盈利能力时，仍有许多因素需要考虑。其中，矿机产生并测试随机数的速度是重点考察指标。这个数值称为哈希率，它是比特币矿工取得成功的关键。哈希率越大，测试随机输入的速度就越快。

另外一项重要指标是矿机的能耗。如果电费大于挖矿收益，则毫无盈利可言。

比特币挖矿入门指南

去中心化和开源是比特币的两大特性，因此所有人均可加入挖矿竞赛。以前，使用个人计算机即可参与新区块挖矿。随着挖矿难度增加，更多高性能计算机将投入使用（详细内容见下文）。

从理论上讲，个人计算机仍可以参与比特币挖矿，但找到有效哈希值的几率微乎其微。哈希函数的计算速度相对较快，但计算海量随机输入需要耗费更长的时间。因此，矿工实现盈利的前提是拥有专业的硬件。

应该使用哪种挖矿设备？

一般来说，加密货币挖矿可以使用CPU、GPU、FPGA或ASIC矿机（稍后将逐一介绍）。目前，尚有部分山寨币可使用显卡(GPU)进行挖矿。考虑到挖矿算法、难度以及电费，FPGA矿机也可作为一种选择。但就比特币而言，ASIC矿机是最高效的设备。

CPU（中央处理器）

CPU的工作原理与多功能芯片类似，负责对计算机的不同区域发号施令。然而，其效率已经无法满足加密货币挖矿的要求。

GPU（图形处理器）

GPU具有多种用途，但基本上只用于处理图形并输出到屏幕。GPU将复杂的任务分成若干子任务，从而提升性能。部分山寨币挖矿可以使用GPU，但效率取决于挖矿算法和难度。

FPGA（现场可编程门阵列）

FPGA可通过编程和重新编程服务于不同的功能和应用。 此类设备可以定制，性价比优于ASIC，但会降低比特币挖矿的效率。

ASIC（专用集成电路）

ASIC是专用集成电路的缩写，代表这些计算机专为单一用途而设计。ASIC矿机是专为加密货币挖矿量身定制的设备。虽然可定制性逊色于FPGA并且价格更贵，但哈希率和能耗水平决定了ASIC才是比特币挖矿最高效的选择。

矿池

单枪匹马挖到区块的概率微乎其微，加入加密货币矿池则可将个人与其他矿工的算力相结合。当矿池成功挖到区块后，挖出的比特币将由所有矿工共享。矿池奖励与个人贡献的挖矿能力成正比。

如何加入矿池？

使用本地硬件加入矿池时，必须配置个人软件，以便与其他矿工合作。该过程通常包括注册帐户与连接矿池服务器。

如果已经拥有矿机，那么币安矿池就是对比特币以及其他基于SHA-256算法的代币进行挖矿的理想之选。为了实现收益（以比特币支付）最大化，矿机将在BTC、BCH和BSV之间自由切换。

欲了解收益详情，敬请访问币安矿池页面。比特币收益将按日转入比特币钱包。

云挖矿

若要远离繁琐的技术操作，也可以加入云矿场，将软硬件交由矿场主打理。广义上讲，云矿场通常是指出钱雇人代理挖矿。矿场主将从收益中抽取一定比例作为酬劳。然而，这种方式风险很大，无法保证投资必有回报。更糟糕的是，许多云挖矿本身就是骗局，必须谨慎行事。

总结

如果掌握了比特币挖矿的基本工作原理，便可避免出错。搭配正确的软硬件组合，所有人均可参与挖矿并为比特币网络安全添砖加瓦。即使发现挖矿并不适合自己，您也为比特币节点的运行贡献了一份力量。

通过挖矿盈利极具挑战，初始投资非常高昂并且潜藏诸多风险。最终回报也将受到市场行情和外部因素（例如能源价格和硬件改进等）的影响。在投资购买矿机前，务必三思而行，谨慎做好调研工作。