比特币挖矿如何运作？

你可能了解比特币是如何在市场上买卖的，但当我们谈论数字硬币的创建方式时，情况会更加复杂。 这就是比特币挖矿的用武之地，这是制造或“铸造”新货币单位并将其引入市场的过程。 但是这个过程是如何工作的，为什么它对环境如此糟糕？ 这是您需要知道的一切。

比特币挖矿如何运作？

与中心化的实体银行不同，比特币充当去中心化的银行分类账，交易记录一次保存在多个位置，并由网络的贡献者更新。 该记录称为区块链。 通过向该链添加新的数据块来更新区块链，其中包含有关比特币交易的信息。

要将新交易块添加到链中，矿工必须计算正确的随机数，以解决区块链系统生成的复杂方程。 一旦他们这样做了，一组写入比特币代码的规则就会奖励矿工一定数量的比特币。 简而言之，这就是挖矿的过程，但比这更复杂。

矿工使用昂贵而复杂的矿机进行这些计算，你拥有的计算能力越强，就越容易挖掘比特币。 快速处理意味着对区块链方程正确解的更多猜测，以及找到正确答案的更好机会。 问题是，矿工必须是第一个得出答案的人，否则他们将得不到奖励，尽管他们仍然将自己的计算能力借给网络。

一旦矿工找到答案，一组交易（或区块）就会被添加到分类账中。 解出等式的矿工将获得比特币和添加到区块链分类账的交易的任何费用。 然后整个过程重新开始，直到有人找到下一个方程的解，因此可以添加下一个块。

什么是矿机？

典型的装备将包括 PC 的所有组件——主板、CPU、GPU、RAM、存储和电源。 随着采矿业的发展，人们创造了更复杂的设置和专门的设备，旨在最大限度地提高处理能力。 第一批矿工使用的个人电脑只有一个 CPU 的处理能力。

然而，由于即使是一个单位的比特币也需要很长时间才能开采，所以多年来矿工都需要升级。 这意味着将多个高端显卡汇集在一起​​，以便一次处理更多方程。 反过来，这需要更多的电力、更好的冷却以及一种排放所有热量的方法，这通常会增加采矿的价格。 矿工对显卡的需求增加，导致它们在 COVID-19 大流行期间更加稀缺，以及随后二级市场的价格上涨。

另一种流行的选择是投资预配置的挖矿硬件，例如专用集成电路（ASIC）矿机。 这些本质上是带有冷却系统的微处理器组。 人们还联合起来形成结合他们的处理能力的矿池，然后为他们开采的任何区块分配奖励。

什么是哈希率？

比特币矿工回答的系统产生的问题被称为“工作证明”方程。 为了正确回答这个问题，矿工必须产生正确的 64 位十六进制数来解决它。 第一个正确猜测等于或低于目标值的数字或哈希的矿工将获得该块的奖励。 当然，如果矿工想赚钱，他们需要有一个能够在其他人之前计算哈希的钻机。 这就是哈希率的用武之地。

解决每个新的工作量证明问题的难度不在于方程式本身，而在于一台机器必须通过多少个可能的答案来猜测正确的哈希值。 这种持续的计算需要大量的能源和电力，尤其是在使用全天候运行的矿机库来挖掘新比特币的矿场的情况下。

从本质上讲，哈希率是您的装备每秒可以管理多少次猜测。 根据某人的采矿设备的处理能力，他们能够以一定的哈希率计算答案，该哈希率可以是每秒兆哈希 (MH/s) 到每秒千兆哈希 (GH/s)，所有每秒通过 terahashes (TH/s)。

挖比特币能赚多少钱？

鉴于操作的复杂性，您可能想知道矿工如何甚至可以获利。 随着越来越多的人加入，比特币的开采变得更加困难。 每增加 210,000 个区块，奖励率也会减半。 平均大约每四年一次。

比特币也有有限的供应； 只有 2100 万个单位将永远存在。 截至撰写本文时，迄今已铸造了超过 1800 万个单位。 由于奖励的减少和难度的增加，要到 2140 年左右才能铸造出全部比特币库存。

尽管面临挑战，矿工们仍然将其视为一项值得投资的项目。 截至 2021 年 11 月，开采一个区块的奖励为 6.25 个比特币。 在撰写本文时，一个单位的比特币价值超过 50,000 美元，因此我们预计一个区块的回报将接近 400,000 美元，具体取决于当天的兑换率。

话虽如此，仍然很难扭亏为盈。 在能源成本、专业采矿设备的价格和比特币的波动性之间，进入当前市场存在着巨大的障碍。

为什么需要挖矿？

由于比特币仍然是一种货币形式，因此您需要以劳动力换取报酬。 比特币挖矿服务于这个目的，但它也有助于缓解数字货币特有的某些问题。 例如，您不能多次将同一张 5 美元的钞票给某人，或者无限次地从您的支票账户中扣除相同的金额。 你要么身体上没有钱了，要么银行不会让你提取超过它记录在案的金额。

比特币挖矿不仅将新货币添加到池中，它还使用区块链的去中心化分类账验证已经发生的交易。 如果没有加密货币的分类账，人们可能会多次非法花费相同的金额——称为双重支出——而无法知道他们是否真的有货币来支持他们的交易。 当比特币刚开始时，这是一个常见的骗局。

而且由于比特币使用区块链而不是传统银行，因此需要有一种方法来跟踪交易，而不允许任何人伪造或隐藏它们。 这就是为什么同时拥有多个账本副本如此重要的原因。 解决工作量证明方程有助于通过将交易添加到记录中来验证区块链上的交易。

每次更新区块链时，整个账本都会为网络上的每个人更新，因此所有矿工将始终拥有最新版本的账本。 这有助于保持分类帐的完整性并消除差异。

加密采矿的环境成本是多少？

尽管许多人涌向加密货币挖矿作为创收的一种方式，但这个过程变得昂贵且耗时。 由于现在有这么多人参与挖掘新硬币，因此挖掘一个块也需要比过去更多的计算能力。

根据 Digiconomist 的数据，单笔比特币交易需要 1,544 千瓦时，相当于美国普通家庭 53 天的电量。 将世界各地发生的所有交易加起来，据信加密采矿的能源成本高于某些国家。 这导致特斯拉停止接受比特币作为支付方式，马来西亚当局公开销毁采矿设备，中国彻底禁止所有采矿和交易。

加密采矿当然有它的问题，但它也有一个目的。 它创建新的货币单位并维护区块链分类账的完整性，这有助于防止非法交易。 这个目的是否证明环境成本是合理的，还有待商榷。 虽然正在努力使采矿更加环保，但其他数字货币，如以太坊，正计划完全淘汰采矿过程。