什么是比特币挖矿？为什么要开采比特币？

传统货币在流通过程中，由于国家间的汇率管制，人们无法自由的兑换货币，世界的财富也无法迅速便捷和低成本地在全球流通。

区块链技术组建了全球价值网，每个人在任何地方都能不受限制地向世界任何一个人转移资产，只要他们有一个比特币或以太坊等区块链账户。

目前有很多区块链项目，但完全去中心化的项目只有比特币。不少项目的理想状态是类似于比特币的组织，但实际情况是介于完全的去中心化组织和传统的公司之间。

比特币的基本概念

比特币是一种共识网络，可以实现新的支付系统和完全数字化的货币。它是第一个由用户提供支持的去中心化点对点支付网络，没有中央机构或中间人。从用户的角度来看，比特币很像互联网的现金。比特币也可以被视为现存最突出的三式记账系统。

挖矿是消耗计算能力来处理交易、保护网络并使系统中的每个人保持同步的过程。它可以被视为比特币数据中心，只是它被设计为完全去中心化，矿工在所有国家运营，没有个人控制网络。这个过程被称为“采矿”，类似于黄金开采，因为它也是一种用于发行新比特币的临时机制。然而，与黄金开采不同的是，比特币开采提供了奖励，以换取运营安全支付网络所需的有用服务。在最后一个比特币发行后仍然需要挖矿。

比特币挖矿运行的逻辑

任何人都可以通过运行带有专用硬件的软件成为比特币矿工。挖矿软件监听通过点对点网络广播的交易，并执行适当的任务来处理和确认这些交易。比特币矿工执行这项工作是因为他们可以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新创建的比特币。

对于要确认的新交易，它们需要与数学工作证明一起包含在一个块中。这样的证明很难生成，因为除了每秒尝试数十亿次计算之外，没有其他方法可以创建它们。这要求矿工在他们的区块被网络接受和获得奖励之前执行这些计算。随着越来越多的人开始挖矿，网络会自动增加找到有效块的难度，以确保平均找到块的时间保持等于 10 分钟。因此，挖矿是一项竞争非常激烈的业务，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成依赖前一个区块来强制在区块链中按时间顺序排列。这使得撤销之前的交易变得非常困难，因为这需要重新计算所有后续区块的工作证明。当同时发现两个区块时，矿工在他们收到的第一个区块上工作，并在找到下一个区块后立即切换到最长的区块链。这允许挖矿基于处理能力来保护和维护全球共识。

比特币矿工既不能通过增加自己的奖励来作弊，也不能处理可能破坏比特币网络的欺诈交易，因为所有比特币节点都会根据比特币协议的规则拒绝任何包含无效数据的块。因此，即使不是所有的比特币矿工都可以信任，网络仍然是安全的。

Frequently Asked Questions:

Q1:挖矿如何帮助保护比特币？

A1:采矿创造了一种竞争性彩票，这使得任何人都很难将新的交易区块连续添加到区块链中。这通过防止任何个人获得阻止某些交易的权力来保护网络的中立性。这也可以防止任何个人更换区块链的一部分来回滚他们自己的支出，这可能被用来欺骗其他用户。挖矿通过要求在该交易之后重写所有区块，使得撤销过去交易的难度呈指数增长。

Q2:我需要什么才能开始挖矿？

A2:在比特币的早期，任何人都可以使用他们计算机的 CPU 找到一个新区块。随着越来越多的人开始挖矿，寻找新区块的难度大大增加，以至于今天唯一具有成本效益的挖矿方法是使用专门的硬件。

Q3:什么是ASIC矿机？

A3:ASIC矿机是指使用ASIC芯片作为核心运算零件的矿机。

ASIC芯片是一种专门为某种特定用途设计的芯片，并不只用于挖矿，还有更广泛的应用领域。ASIC芯片的特点是简单而高效，因其算力集中等特性，该类矿机可以更低单位能耗实现更高计算速度。

Q4:什么是挖矿难度？

A4:挖矿难度是基于比特币挖矿而诞生的一个概念，衡量在比特币区块链上挖掘到区块的难易程度。比特币挖矿难度是为了保证让比特币新区块的产生速度在平均每10min产生一个而设置的动态参数，当网络发现区块的产生速率比10min快时会增加难度，比10min慢时会降低难度。

Q5:什么是加密货币挖矿？

A5:加密货币挖矿，简单来说，就是个人使用设备从事支持区块链网络的“工作”，以获得加密货币奖励的过程。加密货币挖矿的收入主要来自两方面：一是矿工挖出新区块的奖励，二是交易手续费奖励的收益。