比特币矿工通过解决具有一定工作量的工作量证明机制(英语:proof-of-work)问题,来确认交易和防止双重支付,来管理比特币网络。中本聪在他的论文中阐述说,“在没有中央权威存在的条件下,既鼓励了矿工支持比特币网络,又让比特币的货币流通体系也有了最初的货币注入源头。”中本聪把通过消耗CPU的电力和时间来产生比特币,比喻成金矿消耗资源将黄金注入经济。 挖矿和网络协作: 每一个比特币的节点都会收集所有尚未确认的交易,并将其归集到一个数据块中,这个数据块会和前面一个数据块集成在一起。矿工节点会附加一个随机调整数,并计算前一个数据块的SHA-256哈希运算值。挖矿节点不断重复进行尝试,直到它找到的随机调整数使得产生的哈希值低于某个特定的 目标。由于哈希运算是不可逆的,寻找到符合要求的随机调整数非常困难,需要一个可以预计总次数的不断试错过程。这时,工作量证明机制就发挥作用了。当一个节点找到了符合要求的解,那么它就可以向全网广播自己的结果。其他节点就可以接收这个新解出来的数据块,并检验其是否符合规则。如果其他节点通过计算哈希值发现确实满足要求(比特币要求的运算目标),那么该数据块有效,其他的节点就会接受该数据块,并将其附加在自己已有的链条之后。 挖矿产出 除了将接收到的交易信息打包到数据块,每个数据块都会允许发行一定数量的新比特币,用来激励成功发现数据块的矿工。比特币系统按照预定的货币增发节奏决定发行的比特币数量。如果其他支付交易有给手续费的,那么矿工还会获得手续费。由于矿工可以自行决定是否将某一个交易数据打包到数据块中,因此矿工有可能优先选择手续费较高的交易来打包。数据块产生速率的预期为每10分钟一个,但每个数据块中新发行的比特币不能超过50个,而这个数字每个4年就会减半,因此比特币的总数量不会超过2100万个。随着新发行比特币数量的下降,手续费将成为挖矿的主要激励。 矿池 比特币矿工将计算力汇集在一起,以增强挖矿产出的稳定性。矿池可以向矿工收取一定百分比的提成。 挖矿难度 为了使得数据块产生的速度大体均匀,产生新数据块的难度会定期调整。如果数据块产生的速度加快了,那么就提高挖矿难度;如果数据块产生速度变慢了,那么就降低难度。 矿机发展历史: 1代矿机:主要依靠CPU在比特币发展初期的挖矿难度较小,因此大部分个人PC直接挖矿的收益都大于功耗(如挖矿产生的电费,机器的耗损等). 2代矿机:主要依靠GPU随着全网挖矿难度的不断增加,普通的CPU运算速度已经无法满足高难度的挖矿算法.于是一块或者多块较高端的显卡组装的挖矿设备就诞生了. 如今:专业高性能挖矿芯片成为唯一选择Bitcoin已过了用CPU和GPU挖矿的时代了,由于算法决定着Bitcoin的发行量每4年减半,且挖矿人数越来越多,以传统设备的计算能力完全无法获得收益,所以人们开始开发专门用来挖矿的芯片.每个芯片只有不到1平方厘米的大小,却能够和一块儿GPU的挖矿能力相媲美,所以用数十个芯片组装的矿机的挖矿能力,较CPU和GPU而言,有质的飞跃. 未来:云矿机主导一切通过大量的专业计算芯片,并配有特制的主板插槽,加上高速云端服务器的应用,共同组成的一个大型矿机网络,采用多芯片,多处理器的并行算法,因此,比目前市面上任何其他矿机都要更快,效率更高! 云矿机当中采用大量的并行技术(时间并行+空间并行),越多的云矿机组成的网络,其生产力就越强,不是简单的叠加,而是倍增的关系.
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