科普：比特币挖矿原理你知道吗？

什么是比特币挖矿？

挖矿是消耗计算资源来处理交易、保护网络并让网络中的每个人保持同步的过程。可以理解为比特币的数据中心，不同之处在于其完全去中心化的设计，矿工在世界各国运行，没有人可以控制网络。这个过程被称为“挖矿”，因为它类似于淘金，因为它也是发行新比特币的临时机制。然而，与淘金不同，比特币挖矿奖励确保支付网络安全运行的服务。在最后一个比特币发行后，挖矿仍然是必须的。

比特币挖矿的原理是什么？

通过在专用硬件上运行软件，任何人都可以成为比特币矿工。挖矿软件通过 P2P 网络监听交易广播，并执行适当的任务来处理和确认这些交易。比特币矿工完成这项工作，赚取用户支付的交易费用，以加快交易处理速度，并根据固定公式发行额外的比特币。

新交易需要包含在一个区块中，并且需要确认数学工作量证明。这个证明很难生成区块链比特币原理，因为它只能通过每秒尝试数十亿次计算来生成。矿工需要在他们的区块被接受和奖励之前运行这些计算。随着越来越多的人开始挖矿，网络会自动增加找到有效区块的难度，以确保平均找到区块的时间保持在 10 分钟。因此，挖矿竞争非常激烈，没有单个矿工可以控制区块链中包含的内容。

工作量证明也被设计为必须依赖先前的区块，从而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，矿工会处理收到的第一个区块，一旦找到下一个区块，就会转发到最长的区块链。这确保了挖掘过程在处理能力的基础上保持全局一致性。

比特币矿工既不能通过作弊来增加奖励，也不能处理破坏比特币网络的欺诈交易，因为所有比特币节点都会拒绝包含违反比特币协议规则的无效数据的区块。所以即使不是所有的比特币矿工都可以信任，比特币网络仍然是安全的。

采矿不是浪费能源吗？

消耗能源来保护和运行支付系统并不是一种浪费。与任何其他支付服务一样，使用比特币会产生处理成本。运行流行金融系统所必需的服务，如银行、信用卡和现金卡车，也消耗大量能源区块链比特币原理，尽管它们消耗的能源总量不像比特币那样透明或容易衡量。

比特币挖矿原理的设计使得挖矿过程可以通过使用消耗更少能源的专用硬件随着时间的推移而优化。挖矿的运营成本仍然与需求成正比。当比特币挖矿竞争变得过于激烈并且收入减少时，一些矿工选择停止他们的活动。此外，挖矿所消耗的所有能源最终都转化为热量，而最赚钱的矿工是那些能够很好地利用热量的人。优化和高效的采矿网络不会消耗任何额外的能源。虽然这是一个理想的情况，但采矿的经济学是个体矿工朝着这个理想的情况工作。

我如何通过挖矿帮助保护比特币的安全？

挖矿创造了一种相当于彩票的竞争机制，任何人都很难不断地向区块链添加新的交易区块。这种机制可以防止任何个人获得冻结某些交易的能力，从而确保网络的中立性。这种机制还可以防止任何个人替换区块链的一部分来降低自己的成本，否则这些成本可能会被用来欺骗其他用户。挖矿机制使得撤销之前的交易变得极其困难，因为它需要在交易之后重写所有块。

在开始挖矿之前我需要什么？

在比特币的早期，任何人都可以使用他们计算机的中央处理器来寻找新的区块。随着越来越多的人开始挖矿，寻找新区块的难度越来越大，以至于目前唯一具有成本效益的方法就是使用专门的硬件。目前市场上主要销售神马M3和蚂蚁S9。性价比比较高，公司提供托管服务，专业矿场电费也有补贴（0.28元）。相当实惠，不用担心降噪问题。

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