BTC教學丨比特幣挖礦原理入門

Dibu

2022 年 6 月 21 日

IPFS

比特幣的發行有它自己的時間以及數量，大約每十分鐘會由程式碼執行新比特幣的發行，並且授予給參與比特幣交易的某（群）人，因此，獲得新發行的比特幣就好比是獲得剛出土的金礦，所以才會將這些獲得比特幣的人比喻為礦工。

由於其特定的共識機制——工作量證明（PoW）以及大型礦工的參與，比特幣目前是最安全的區塊鏈之一。除了採礦提供的安全性之外，該過程還充當加密貨幣的唯一發行系統，即將新鑄造的硬幣作為激勵釋放給礦工。

本文將帶你詳細了解什麼是比特幣挖礦以及挖掘比特幣的風險，想成為比特幣礦工的你一定不要錯過喔！

什麼是比特幣挖礦？

比特幣挖礦是比特幣網絡安全的重要組成部分，也是發行新幣的唯一機制。參與此操作的人被稱為礦工，他們通過調動強大的計算設備競爭成為比特幣區塊鏈上新區塊的成功驗證者，從而將網絡交易費用和新鑄造的硬幣收入囊中。

比特幣挖礦的工作原理

在挖掘比特幣的過程中，礦工充當比特幣網路的審計員，負責驗證新交易的有效性，並在驗證後將它們添加到區塊鏈中。這項任務有助於消除所謂的雙重支出的可能性。與法定貨幣系統不同，加密貨幣網路的去中心化結構使它們面臨這種獨特類型的問題。為了使網路可行，必須能夠驗證參與者沒有試圖通過兩次花費相同的硬幣來超越系統，並且這必須在沒有銀行或任何其他中介干預的情況下完成。

為了防止雙重支出的可能性，礦工的任務是驗證交易。在每種情況下，礦工都會確認價值 1 MB 的新比特幣交易的有效性，然後只要它們成功滿足網路共識機制提出的其他要求，它們就會被添加到比特幣區塊鏈中。

確認 1 MB 的設定是由比特幣協議的基礎設施設計決定的。比特幣的創建者將每個區塊設計為具有固定的 1 MB 大小。因此，不可能加載超過此限制的交易數據。

在驗證了價值 1 MB 的交易後，礦工就有資格挖掘新幣。這並不意味著礦工將自動獲得比特幣作為驗證這些交易的獎勵，相反，礦工必須與其他礦工競爭，成為網路上第一個成功驗證並因此為比特幣區塊鏈上的下一個新交易區塊提供擔保的礦工。

比特幣曠工的核心要求

比特幣礦工確實擁有和操作強大而復雜的計算設備，以嘗試解決高度複雜的數學問題，這是成為成功的比特幣礦工的核心要求。礦工的盈利能力在很大程度上取決於他們的硬件質量以及他們能夠在其他競爭礦工之前多快解決這些問題。

為了安全起見，網絡的工作量證明系統使用密碼學中所謂的安全散列算法 256 (SHA-256) 散列函數。 SHA-256 輸出 256 位長的哈希值，並以加密輸入。

這些散列函數是偽隨機的，因此在透過散列函數實際運行輸入之前幾乎不可能預測任何輸入的輸出。為了在區塊鏈中添加一個新區塊並索取新開采的比特幣的獎勵，礦工需要使用他們的計算資源進行密集且極快的數學猜測，從而產生低於某個特定值的有效哈希值閾值，稱為目標。

因此，採礦需要強大且具有競爭力的計算資源，這就是為什麼硬件要求是挖礦中如此重要的組成部分。

如何成為比特幣礦工？

首先，你需要擁有專門的比特幣挖礦設備，不能使用你的日常計算機系統來競爭性地挖掘比特幣。有些礦機是專門為開採比特幣盈利所需的計算能力而建造的，例如專用集成電路（ASIC）。但同時，這些採礦設備需要消耗大量電力。因此，您還需要考慮為採礦設備供電和維護的間接成本。當你把所有這些放在一起時，你可能會發現成功運行比特幣挖礦業務所需的資金很快就會達到數万美元。