挖礦是收集、驗證加密貨幣交易並將其記錄到稱為區塊鏈的數位分類帳中的過程。礦工所做的工作對於維護網路的完整性至關重要,並且還負責將新代幣引入系統。
在傳統銀行體系內,法定貨幣由金融機構和政府當局印製和發行——但對大多數加密貨幣來說,新幣的發行並不掌握在中心化實體手中。相反,新的加密貨幣單位是透過挖掘過程產生的,該過程遵循底層協議建立的一組預定義規則。雖然協議定義了主要規則,但所謂的共識演算法概述瞭如何遵循這些規則(例如,在交易驗證期間)。
以比特幣為例,參與挖礦過程的參與者稱為挖礦節點(或簡稱礦工),他們在區塊鏈網路的安全中發揮關鍵作用。礦工的工作是從記憶體池中收集未確認的交易並將它們組織成他們將嘗試驗證的候選區塊。
創建候選區塊時,礦工會包含一項交易,將區塊獎勵發送給自己。此交易稱為 coinbase 交易,通常是第一個記錄在區塊中的交易。
在未確認交易清單之後形成後,每筆交易都會被散列,並且它們的輸出被組織成對。然後對這些對進行散列,產生新的輸出,這些輸出也被組織成對並再次進行散列。重複此過程,直到生成單一哈希,該哈希稱為根哈希或 Merkle 樹根。
根然後將雜湊值與先前確認的區塊的雜湊值以及稱為隨機數的偽隨機數(加上一些其他參數)相結合。然後對這些元素進行哈希處理,產生該候選區塊的區塊哈希值。
但是,只有當生成的結果正確時,礦工才會成功。其候選區塊的輸出(區塊哈希)低於預定值(目標)。因此,該過程基於反覆試驗,他們需要使用不同的隨機數執行大量雜湊函數才能找到有效的結果。第一個找到有效哈希的礦工驗證其候選區塊並獲得區塊獎勵。整個過程平均需要十分鐘。
一旦一個區塊得到驗證,它就會被添加到區塊鏈中,礦工開始處理下一個區塊。礦工產生的有效哈希值可以作為他們工作的證明,這就是為什麼比特幣共識演算法被稱為工作量證明。每個已確認的區塊都有一個唯一的區塊雜湊值,充當識別碼。
區塊獎勵由比特幣協議定義,每增加一次就會減少21 萬個區塊(約四年)。最初,區塊獎勵為50 BTC,現在為6.25 BTC。
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