很多人知道比特幣，區(qū)塊鏈。上次公司的野草培訓(xùn)讓我了解到了區(qū)塊鏈，去中心化，聯(lián)盟鏈等等，了解到如果節(jié)點(diǎn)越多那么越安全，但是如何成為一個(gè)節(jié)點(diǎn)呢或者人們?yōu)槭裁丛敢獬蔀橐粋€(gè)節(jié)點(diǎn)呢，那就是通過挖礦獲得節(jié)點(diǎn)資格同時(shí)也得到比特幣，因?yàn)榻淌跊]怎么講我也很好奇，就自己對(duì)挖礦進(jìn)行簡(jiǎn)單的了解。
區(qū)塊鏈看作一本記錄所有交易的公開總帳簿（列表），比特幣網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)參與者都把它看作一本所有權(quán)的權(quán)威記錄。
比特幣沒有中心機(jī)構(gòu)，幾乎所有的完整節(jié)點(diǎn)都有一份公共總帳的備份，這份總帳可以被視為認(rèn)證過的記錄。
通過創(chuàng)造出新區(qū)塊，比特幣以一個(gè)確定的但不斷減慢的速率被鑄造出來。大約每十分鐘產(chǎn)生一個(gè)新區(qū)塊，每一個(gè)新區(qū)塊都伴隨著一定數(shù)量從無到有的全新比特幣?？偣簿?100萬個(gè)比特幣，所以其有著很大的價(jià)值，所以很多人對(duì)于挖礦癡迷不止。
1、原理
比特幣礦工通過解決具有一定工作量的工作量證明機(jī)制問題，來管理比特幣網(wǎng)絡(luò)—確認(rèn)交易并且防止雙重支付。由于散列運(yùn)算是不可逆的，查找到匹配要求的隨機(jī)調(diào)整數(shù)非常困難，需要一個(gè)可以預(yù)計(jì)總次數(shù)的不斷試錯(cuò)過程。這時(shí)，工作量證明機(jī)制就發(fā)揮作用了。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)找到了匹配要求的解，那么它就可以向全網(wǎng)廣播自己的結(jié)果。其他節(jié)點(diǎn)就可以接收這個(gè)新解出來的數(shù)據(jù)塊，并檢驗(yàn)其是否匹配規(guī)則。如果其他節(jié)點(diǎn)通過計(jì)算散列值發(fā)現(xiàn)確實(shí)滿足要求（比特幣要求的運(yùn)算目標(biāo)），那么該數(shù)據(jù)塊有效，其他的節(jié)點(diǎn)就會(huì)接受該數(shù)據(jù)塊。
中本聰把通過消耗CPU的電力和時(shí)間來產(chǎn)生比特幣，比喻成金礦消耗資源將黃金注入經(jīng)濟(jì)。比特幣的挖礦與節(jié)點(diǎn)軟件主要是透過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字簽名、交互式證明系統(tǒng)來進(jìn)行發(fā)起零知識(shí)證明與驗(yàn)證交易。每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播交易，這些廣播出來的交易在經(jīng)過礦工（在網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)）驗(yàn)證后，礦工可使用自己的工作證明結(jié)果來表達(dá)確認(rèn)，確認(rèn)后的交易會(huì)被打包到數(shù)據(jù)塊中，數(shù)據(jù)塊會(huì)串起來形成連續(xù)的數(shù)據(jù)塊鏈。每一個(gè)比特幣的節(jié)點(diǎn)都會(huì)收集所有尚未確認(rèn)的交易，并將其歸集到一個(gè)數(shù)據(jù)塊中，礦工節(jié)點(diǎn)會(huì)附加一個(gè)隨機(jī)調(diào)整數(shù)，并計(jì)算前一個(gè)數(shù)據(jù)塊的SHA256散列運(yùn)算值。挖礦節(jié)點(diǎn)不斷重復(fù)進(jìn)行嘗試，直到它找到的隨機(jī)調(diào)整數(shù)使得產(chǎn)生的散列值低于某個(gè)特定的目標(biāo)
2、挖礦過程
用最簡(jiǎn)單的術(shù)語來說，挖礦節(jié)點(diǎn)不斷重復(fù)進(jìn)行嘗試，直到它找到的隨機(jī)調(diào)整數(shù)使得產(chǎn)生的哈希值低于某個(gè)特定的目標(biāo)。哈希函數(shù)的結(jié)果無法提前得知，也沒有能得到一個(gè)特定哈希值的模式。舉個(gè)例子，你一個(gè)人在屋里打臺(tái)球，白球從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)，但是一個(gè)人推門進(jìn)來看到白球在B點(diǎn)，卻無論如何是不知道如何從A到B的。哈希函數(shù)的這個(gè)特性意味著：得到哈希值的唯一方法是不斷的嘗試，每次隨機(jī)修改輸入，直到出現(xiàn)適當(dāng)?shù)墓Ｖ怠?/p>
需要以下參數(shù)
? block的版本 version
? 上一個(gè)block的hash值: prev_hash
? 需要寫入的交易記錄的hash樹的值: merkle_root
? 更新時(shí)間: ntime
? 當(dāng)前難度: nbits
挖礦的過程就是找到x使得
SHA256(SHA256(version + prev_hash + merkle_root + ntime + nbits + x )) < TARGET
上式的x的范圍是0~2^32, TARGET可以根據(jù)當(dāng)前難度求出的。
簡(jiǎn)單打個(gè)比方，想象人們不斷扔一對(duì)色子以得到小于一個(gè)特定點(diǎn)數(shù)的游戲。第一局，目標(biāo)是12。只要你不扔出兩個(gè)6，你就會(huì)贏。然后下一局目標(biāo)為11。玩家只能扔10或更小的點(diǎn)數(shù)才能贏，不過也很簡(jiǎn)單。假如幾局之后目標(biāo)降低為了5?，F(xiàn)在有一半機(jī)率以上扔出來的色子加起來點(diǎn)數(shù)會(huì)超過5，因此無效。隨著目標(biāo)越來越小，要想贏的話，扔色子的次數(shù)會(huì)指數(shù)級(jí)的上升。最終當(dāng)目標(biāo)為2時(shí)（最小可能點(diǎn)數(shù)），只有一個(gè)人平均扔36次或2%扔的次數(shù)中，他才能贏
3、挖礦風(fēng)險(xiǎn)
任何一臺(tái)電腦都能成為挖礦機(jī)，只是受益會(huì)比較低，可能十年都挖不到一個(gè)比特幣。很多公司已經(jīng)開發(fā)出專業(yè)的比特幣挖礦機(jī)，這種搭載特制挖礦芯片的礦機(jī)，要比普通的電腦運(yùn)算速率高幾十倍或者幾百倍 。所以想挖礦必須考慮以下幾個(gè)因素
1）電費(fèi)問題
顯卡“挖礦”要讓顯卡長(zhǎng)時(shí)間滿載，功耗會(huì)相當(dāng)高，電費(fèi)開支也會(huì)越來越高。國(guó)內(nèi)外有不少專業(yè)礦場(chǎng)開在水電站等電費(fèi)極其低廉的地區(qū)，而更多的用戶只能在家里或普通礦場(chǎng)內(nèi)挖礦，電費(fèi)自然不便宜。甚至云南某小區(qū)有人進(jìn)行瘋狂挖礦導(dǎo)致小區(qū)大面積跳閘，變壓器被燒毀的案例 。
2）硬件支出
挖礦實(shí)際是性能的競(jìng)爭(zhēng)、裝備的競(jìng)爭(zhēng)，有些挖礦機(jī)是更多這樣的顯卡陣列組成的，數(shù)十乃至過百的顯卡一起來，硬體價(jià)格等各種成本本身就很高，挖礦存在相當(dāng)大的支出。除了燒顯卡的機(jī)器，一些ASIC（應(yīng)用專用集成電路）專業(yè)挖礦機(jī)也在投入戰(zhàn)場(chǎng)，ASIC是專門為哈希運(yùn)算設(shè)計(jì)的，計(jì)算能力也相當(dāng)強(qiáng)勁，而且由于它們的功耗遠(yuǎn)比顯卡低，因此更容易形成規(guī)模，電費(fèi)開銷也更低，單張獨(dú)顯很難與這些挖礦機(jī)競(jìng)爭(zhēng)，但與此同時(shí)，這種機(jī)器的花費(fèi)也更大 。
3）貨幣安全
比特幣的支取需要多達(dá)數(shù)百位的密鑰，而多數(shù)人會(huì)將這一長(zhǎng)串的數(shù)字記錄于電腦上，但經(jīng)常發(fā)生的如硬盤損壞等問題，會(huì)讓密鑰永久丟失，這也導(dǎo)致了比特幣的丟失 。
4）系統(tǒng)安全
系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)在比特幣這個(gè)里面非常常見，最常見的當(dāng)屬于分叉。分叉會(huì)導(dǎo)致幣價(jià)下跌，挖礦收益銳減。不過很多情況表明，分叉反而讓礦工收益，分叉出來的競(jìng)爭(zhēng)幣也需要礦工的算力來完成鑄幣和交易的過程，為了爭(zhēng)取更多的礦工，競(jìng)爭(zhēng)幣會(huì)提供更多的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)及手續(xù)費(fèi)來吸引礦工。風(fēng)險(xiǎn)反而成就了礦工
總而言之挖礦還不是輕易就能挖的，但是現(xiàn)在比特幣在升值，未嘗不可賭一把。
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