区块链知识普及：挖矿和矿工指的是什么？

随着数字货币交易量的增长，越来越多的相关产业也在蓬勃发展。 矿业作为产业链的上游环节，创造了丰厚的利润，企业、供应商、贸易商纷纷涌入。

反传销365消息：我们知道，挖矿是增加比特币货币供应量的过程。 挖矿还可以保护比特币系统的安全，防止欺诈交易，避免“双重支出”，即多次花费同一个比特币。 矿工向比特币网络贡献算法，以换取获得比特币奖励的机会。

那么“挖矿”是如何挖出比特币的，什么是矿机呢？ 今天让我们仔细看看。

什么是比特币挖矿和矿工

在比特币点对点网络中，节点进行大量的哈希计算，这需要计算机设备并消耗大量电力。 这个过程在本质上和淘金类似，比如挖矿设备，消耗能源换取矿产等。比特币的总量是恒定的，生产方式和黄金​​很相似。 人们形象地将抢占比特币包装权的过程称为挖矿（mine），抢占包装权的比特币节点称为矿工（mner）

什么是矿机

矿工使用的工具就是所谓的“矿机”。

任何一台电脑都可以成为矿机，但是收益会比较低，十年也不一定能挖出一个比特币。 许多公司开发了专业的比特币矿机。 这种装有特殊挖矿芯片的矿机，速度是普通电脑的几十倍、上百倍。

2010年之前基本都是用CPU挖矿，全网算力一直在1GH/s以下。 2011年，GPU显卡开始加入挖矿队伍。 同年下半年，全网算力一举突破10TH/s，一年增长10000倍！ 2012年，轻松突破20TH/s。 显卡矿机开始迎来鼎盛时期。

2013年7月以来，矿机进入百花齐放的时代，一大批ASIC矿机如雨后春笋般涌现，或宣布研发，或宣布预售比特币交易规则详解，或现货形式。 如烤猫矿机、鸽子矿机、TMR矿机、Biter矿机、兰德矿局、小蜜蜂矿机、阿瓦隆原厂及各类代工、园林矿机、智能矿机等，因此，在未来5个月，每个时期算力平均增长30%以上。

目前矿机厂商还是很多的，比较强的有总部在旧金山的BitFury和总部在中国的比特大陆。 其中，比特大陆生产的蚂蚁矿机目前占据了大部分市场份额。

为什么存在比特币挖矿？

实际上，挖矿是比特币系统中的一种视觉表现形式； 其背后的真名是我们刚才讲的POW算法，即工作量证明算法； 工作量证明来自经济学； 它成立于1993年，由两位经济学家提出的一种策略，是一种有效的阻断经济策略，以防止滥用服务或资源。

当比特币节点相互连接时，它们会从彼此那里获得它们没有的交易。 但是由于比特币是大量交易的长期积累，所以很难一一比较两个节点，你少了哪些交易，我少了哪些交易。

为了解决这个问题，中本聪发明了区块链（Blockchain）这一重要技术。 节点使用区块同步交易，保证所有节点数据的统一性，通过竞争区块打包权（即挖矿）保证区块链的唯一性。

比特币是如何开采的？

一段时间内的一揽子比特币交易称为一个区块。 整个比特币网络平均每10分钟产生一个区块，每个区块都与前一个区块相连，依次连接形成区块链。 以区块为单位同步交易数据：区块从1开始编号，因此节点A连接到节点B后，只需查看双方区块号的高度即可轻松同步交易数据。 比如节点A自己的块高是200，发现节点B的块高是210，那么只需要请求B同步201-210这10个块即可。

打包区块奖励：为了保证有节点打包比特币交易比特币交易规则详解，比特币规则规定打包交易的节点将获得比特币作为奖励。

区块打包权的竞争：节点打包交易只需要消耗极低成本的网络和计算资源，打包奖励的存在使得大量节点想要打包交易。 为了保证区块链的唯一性，比特币规则规定节点采用“竞争”的方式来竞争打包交易的权利。 比特币交易节点通过“竞争”来争夺交易挖矿权。 在实现中，计算机执行散列 (SHA-256) 运算。

中奖节点打包交易并广播：一旦某个节点抛出一个符合系统规则的币结果。 例如区块 379543 的哈希值：

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它会立即将这段时间收集到的交易打包成一个区块，并广播“竞争法”的结果、区块号379543、与前一个区块的关系等附加信息。 一旦其他节点收到区块379543并且验证无误，“竞争”就会停止，即抢到这个区块，并在这个区块的基础上开始“竞争”去抢下一个序号为下一个区块37954。

什么是矿池

随着比特币等数字货币的价值被越来越多的人认可，投入挖矿的人力物力成本也在不断攀升。 挖矿行为从早期的个体经营迅速演变为专业化、规模化经营，挖矿的低点也从“小作坊”转向“专业矿场”。 此时参与挖矿的模式也分为两类； 一小部分财力和资源比较丰富的矿工选择自建矿场，继续独自挖矿； 随着全网算力的不断提升，通过独立挖矿成功打包区块的概率明显降低，尤其是在算力不够大的情况下。 因此，更多的矿工选择加入“矿池”，采用联合挖矿的模式。 矿池属于一个松散的矿工联盟。 矿工们将挖矿资源聚集在一起，共享算力。 同时，通过一定的算法，矿池管理者收取一定的管理费，矿工按照各自的算力分享挖矿收益。

自从矿池模型出现以来，不同矿池的算力占用比例一直在变化。 人们一直担心，如果单个矿池的算力超过50%，系统将面临51%攻击的威胁。 Ghash.IO算力一度短时间接近50%，之后不少矿工主动退出矿池。 不可否认，任何一个算力占比过高的单一矿池都是对系统的潜在威胁。