什么是比特币挖矿——矿工的第一课

什么是比特币挖矿？

挖矿是“努力获得比特币”过程的隐喻，它消耗计算资源来处理交易，确保网络安全比特币刚开始有多好挖，并使网络上的每个人保持同步。 可以理解为比特币的数据中心。 不同之处在于完全去中心化的设计。 世界各国都有矿工在运作，没有人可以控制网络。

所以我们经常看到一些矿工为了挖比特币，不断改进自己的挖矿设备配置。 其实就是提高你电脑计算哈希函数的速度，因为算力越高，速度越快，你就能越快拿到比特币奖励。

当然，挖矿也不是那么容易的，因为在一段时间内，你需要和全世界所有的矿工竞争一个奖励。 这里给大家计算一个概率：假设你的算力为t，全球总算力为T，那么你能挖到比特币的概率为：

P = t/T

比特币挖矿的原理是什么？

一个区块可以被认为是比特币分类账的单个页面或分类账。 在大多数情况下，新的块被添加到记录的末尾（比特币中的命名：block chain），并且一旦写入，它们将永远无法更改或删除。 每个块都记录了它创建之前发生的所有事件。

比特币挖矿其实就是记账的过程。 比特币的计算采用一种称为“工作量证明（PoW）”的机制。 为了找出谁的计算能力更强大比特币刚开始有多好挖，系统使用 Next time，会出一道数学题，只有解题最快的电脑才能记账。

此外，每个块都包含对每个块唯一的数学方程式的答案。 如果没有正确的答案，新的块就不能发送到网络。 挖矿本质上是用计算机解决一个复杂的数学问题，以保证比特币网络分布式账本系统的一致性。 也就是说，需要计算出当前区块的复杂数学问题的解。 这个复杂的数学算法被设计成总共有210,000组特解（即恒定的2100万比特币）。 每组特解都可以解方程，并且是唯一的，但不能用其他任何方法求解，只能靠计算机暴力碰撞猜测。

但比特币网络不会让困难如此简单。 之后，它会自动调整数学题的难度，让全网大约每10分钟就有一个合格的答案。 然后比特币网络会产生一定数量的比特币作为赏金奖励那些得到答案的人。

比如每10分钟出一个块，这个块包含25个比特币，但是​​全世界总共有1000THash/s的算力用于计算，你的算力占比越大，你得到的就越多这个比特币，而其他人将失败。

2009年比特币诞生时，每笔赏金为50个比特币。 诞生10分钟后，第一批50个比特币产生，此时的货币总量为50个。随后，比特币以每10分钟50个左右的速度增长。 当总量达到1050万（2100万的50%）时，赏金减半为25。当总量达到1575万（新增产出525万，即1050的50%）时，赏金再次减半至12.5。

工作量证明也被设计为依赖于先前的块，它强制执行区块链的时间顺序。 这种设计使得撤销过去的交易变得极其困难，因为所有后续区块的工作量证明都需要重新计算。 当同时找到两个区块时，矿工处理收到的第一个区块，一旦找到下一个区块，它就将其转发到最长的区块链。 这确保了挖矿过程基于处理能力保持全局一致性。

比特币挖矿中使用的哈希算法是什么

上面数学问题的类比是比特币使用的哈希算法。 在比特币系统中，需要进行大量的哈希函数运算。 比特币系统是这样规定的：每隔十分钟，每个人都需要计算哈希函数，计算出的值必须符合我的规定。 谁计算得快，谁就会得到比特币作为奖励。

通常，在比特币系统中，需要数万亿次哈希运算才能计算出符合条件的值。 所以，矿工的挖矿其实就是在进行这种重复的哈希运算。