加密货币挖矿的工作机制：小白全面指南

在挖矿过程中究竟发生了什么？

想象一下，有一本巨大的分布式账本，遍布全球数千台计算机，记录每一笔数字货币交易。这就是区块链。但谁来确保这些记录的准确性？谁来保证不欺诈？

这里来到了挖矿者的角色。这些人(或者更确切地说，是专用计算机)不间断地工作，以确认交易并将其添加到公共账本中。作为回报，他们获得新的数字货币奖励。

这个系统使比特币和去中心化成为可能。没有挖矿，就没有办法让所有各方在没有中央权威监督事务的情况下达成区块链的状态。

工作机制：从开始到结束

当您发送一笔交易时，它不会直接进入区块链。相反，它会在一个称为“内存池”的临时区域中等待。挖矿者会收集这些悬而未决的交易，并将它们组织在一起形成称为“区块”的组。

然后真正的比赛开始。每个矿工都试图成为第一个解决非常复杂的数学难题。这个难题涉及找到一个特定的数字 (，称为 “nonce”，当它与区块数据结合时，会产生一个非常特定的哈希值。

第一个找到解决方案的玩家有权将其区块添加到链中并获得奖励。其他矿工验证解决方案的正确性，如果正确，则将此区块添加到他们的区块链副本中。

详细步骤：挖矿是如何实际工作的

) 步骤 1: 对每笔交易进行哈希

挖矿会处理所有挂起的交易，并通过一个专门的加密函数传递它们，得到一个独特的结果###，称为"hash"(。这个结果作为交易的数字指纹 - 甚至改变一个字母都会改变整个指纹。

此外，矿工添加了一个特殊的交易，通过它将区块奖励转化为自己)，称为 “coinbase transaction”(。这就是全新数字货币的产生方式，并将其添加到交易中。

) 步骤 2: 构建梅克尔树

现在它拥有数百或数千个数字指纹。为了不逐个处理，它们被组合成一个称为“梅克尔树”的结构。这个树结构将每两个相邻的指纹合并，生成一个新的指纹。这个过程重复进行，直到得到一个最终的指纹###，称为“梅克尔根”，(代表区块中的所有交易。

) 第3步：解决谜题 - 查找正确的哈希值

这里开始艰苦的工作。挖矿要：

• 当前区块的梅克尔根
• 上一个区块的指纹
• 一个随机数 ###nonce(

将所有这些结合在一起，并通过加密函数处理。结果应该以一定数量的零开始)这个数字被称为“挖矿难度”(。

问题？你无法预测结果。挖矿必须尝试数千亿次不同的随机数字，直到找到正确的结果。这就是“工作”在“工作量证明”中的意思。

) 步骤 4：广播与验证

当矿工找到正确的结果时，他会将其区块广播到整个网络。其他矿工在几秒钟内验证计算。如果是正确的，他们会接受并将其添加到他们的链中。

挖矿者获得奖励：全新的数字货币 + 所有区块内交易的手续费。

特殊情况：竞争时会发生什么？

有时矿工会几乎同时找到解决方案。网络暂时分为两个不同的版本。矿工们也分开——一些依赖于他们收到的第一个区块，另一些则依赖于第二个。

比赛持续到在其中一个版本上挖矿出一个新块。然后，这个版本成为“赢家”，另一个版本被排除。押注于失败版本的矿工将被重定向到正确的链。

挖矿 实际上: 分类和网络难度

比特币的一个最伟大的机制是"减半" ###halving(。每210,000个区块 )大约每4年(，奖励减半。

在比特币推出时，奖励为50 BTC。现在)从2024年12月开始？只有3.125 BTC。

为什么？因为比特币被设计为稀有。每个币的上限是：仅2100万个。减半确保了这一点。

此外，挖矿的难度大约每两周就会变化。矿工数量或实力越大，难度就越高，反之亦然。这确保比特币的区块生成速度保持在每10分钟(个区块的稳定水平。)。

挖矿类型: 选择你的武器

( 挖矿 )CPU### 这是第一个选择。在比特币的早期，任何人都可以使用普通电脑挖矿。

今天？没有机会。光是电费就会超过你获得的任何利润。

( 挖矿 卡片 )GPU### 比普通处理器更强大，比专用设备更便宜。一些小币仍然可以使用GPU挖矿，但收益有限。

( 挖矿以 ASIC 设备 这些设备完全是专门用于挖矿的 - 不能运行其他任何东西。但它们的效率极高。问题是？价格非常高，而且随着技术的发展，很快就会过时。

) 挖矿 大多数个人矿工没有机会单独解决区块。他们的机会非常少。因此，他们加入了矿池。每个矿池汇聚了他们的计算能力，当他们赢得奖励时，按照每个成员的贡献进行分配。

挖矿

بد instead of购买设备，租用来自专业公司的计算能力。更简单吗？是的。但风险仍然存在：欺诈、利润下降，公司决定关闭服务。

当前挖矿是否盈利？

这取决于许多因素：

比特币价格：如果价格为$88,180 ###最新数据可用###，那么你处于比价格低时更好的状态。

电费：这是矿工的头号杀手。如果你每千瓦时支付$0.20，可能会亏损。如果你有便宜的电($0.05)？潜在收益。

设备效率：现代ASIC设备 vs 旧设备 = 利润差异巨大。

挖矿难度：越高，你的收益就越少 (其他条件保持不变)。

分叉：正如我们所说，奖励每四年减少50%。这大大降低了利润。

谁控制挖矿？以及中心化问题

系统中存在一个真实的问题：一些挖矿池变得非常庞大。它们控制了网络算力的很大一部分。理论上，如果一个矿池控制了51%的挖矿算力，它就可以执行“51%攻击”——控制区块链。

这与比特币的基本哲学相悖：去中心化。

一些网络尝试通过转向"权益证明" (PoS) 来解决问题，而不是工作量证明。以太坊在2022年9月做到了这一点。结果？以太坊不再挖矿 - 取而代之的是一个基于持有更多代币的人的系统。

摘要

挖矿是使用工作量证明的区块链的支柱。它维护安全性，确认交易，并以有序的方式创造新币。

好消息：您可以通过挖矿获得收益。

坏消息：需要资本、技术知识以及对电力和设备成本的准确计算。

在您跳入这个领域之前：

• 精确计算利润和亏损的比例
• 寻找最便宜的电力来源
• 关注挖矿难度和价格的变化
• 理解挖矿并不是一种保证 - 这是一种对技术和市场的赌注

最重要的是：这不是投资建议。研究市场，自行评估风险，并做出明智的决定。