揭秘币圈：比特币挖矿意味着什么？

如果您听说过比特币，那么您也听说过比特币挖矿。 比特币挖矿是获取比特币最原始的方式。 一开始大家都是通过挖矿获得比特币，但是​​很多刚进入币圈的新手都会有疑惑。 比特币挖矿到底是什么意思？ 今天币圈小编就带大家一起来了解一下。

什么是比特币挖矿？

事实上比特币是啥意思，比特币挖矿是一个比喻性的术语； 人们常把比特币称为“数字黄金”，因为比特币的总量和黄金一样有限，而且价格昂贵。

黄金是从金矿中挖出来的，比特币是矿工从数字中“挖”出来的。 这里所指的“挖矿”、“矿工”与我们日常生活中所指的并不相同。 在日常生活中，“采矿”是指矿工开采黄金、煤炭等天然矿物的过程，“矿工”自然是指开采的工人。 在比特币世界里，“矿”就是比特币，所以“挖矿”就是指挖比特币，“矿工”就是指使用挖矿设备（比特币矿机）参与挖比特币的人。

比特币挖矿原理：

比特币系统由用户（用户通过密钥控制钱包）、交易（交易会被广播到整个比特币网络）和矿工（通过竞争性计算生成在各个节点达成共识的区块链）组成。区块链是一个分布式的公共权威账本包含比特币网络上发生的所有交易）。

比特币矿工通过一定量的工作来解决工作量证明问题来管理比特币网络——确认交易并防止双重支出。 由于哈希运算是不可逆的，因此很难找到符合要求的随机调整数，需要一个不断试错的过程才能预测总次数。 这时候，工作量证明机制就发挥作用了。 当节点找到符合要求的解决方案时，它可以将其结果广播到整个网络。 其他节点可以收到这个新解出的数据块，检查是否符合规则。 如果其他节点通过计算哈希值（比特币要求的计算目标）发现确实满足要求，则该数据块有效，其他节点将接受该数据块。

中本聪将通过消耗 CPU 算力和时间来产生比特币比作金矿消耗资源向经济注入黄金。 比特币的挖矿和节点软件主要通过点对点网络、数字签名和交互证明系统来发起零知识证明和验证交易。 每个网络节点向网络广播交易。 这些广播交易被矿工（网络上的计算机）验证后，矿工可以使用自己的工作证明结果来表示确认，确认的交易将被打包到数据块中。 在 中，数据块被串在一起，形成一个连续的数据块链。 每个比特币节点将收集所有未确认的交易并将它们分组到一个数据块中。 矿工节点会附加一个随机调整数，并计算前一个数据块的SHA256哈希值。挖矿节点不断重复尝试，直到找到一个随机调整产生的哈希值低于某个目标

比特币挖矿的常见矿机类型：

专用集成电路矿机

ASIC矿机是指使用ASIC芯片作为核心计算部分的矿机。 ASIC 芯片是专门为特定用途而设计的芯片。 必须要说明的是，它不仅仅用于挖矿，还有更广泛的应用。 该芯片的特点是简单高效。 比如比特币使用的是SHA256算法，所以比特币ASIC矿机芯片就设计成只计算SHA256。 因此，在挖矿方面，ASIC矿机芯片的性能超过目前最顶级的电脑CPU。 因为ASIC矿机在算力上有绝对优势，电脑矿机和显卡矿机逐渐被淘汰。

显卡矿工

GPU矿机，简单的解释就是通过显卡（GPU）进行挖矿的数字货币矿机。 在比特币之后，相继出现了一些其他的数字资产，如以太坊、达世币、莱特币等，其中一些币种使用了与比特币不同的算法。 为了达到更高的挖矿效率，矿工们经过不同的测试，最终发现SHA256算法的数字货币采用ASIC挖矿效率最高。 而Scrypt等其他算法的数字货币，使用GPU显卡挖矿效率最高，因此专门的GPU矿机应运而生。

IPFS矿工

IPFS类似于http，是一种文件传输协议。 IPFS为了运行，需要网络中的许多计算机（存储设备）作为节点。 从广义上讲，所有参与的计算机都可以称为IPFS矿机。 为了吸引更多的用户加入成为节点，为网络做出贡献，IPFS 网络设计了一种名为 filecoin 的加密货币，根据贡献的存储空间和带宽的多少，作为奖励分发给参与者（节点）。 狭义上比特币是啥意思，专门为获得filecoin奖励而设计的计算机称为IPFS矿机。 由于IPFS网络需要存储空间和网络带宽，为了获得最高的利润率，IPFS矿机通常会加强存储空间并降低整机功耗。 比如配备10块以上大容量硬盘，配备千兆或更高速网卡，采用超低功耗架构处理器等。

FPGA矿机

FPGA矿机是一种以FPGA芯片为核心算力的矿机。 FPGA矿机是早期的矿机之一。 最早出现在2011年底，当时一度受到青睐，但活跃期不长，逐渐被ASIC矿机和GPU矿机所取代。 FPGA（Field-Programmable Gate Array），中文名称为现场可编程门阵列。 更通俗的理解是，FPGA就是把大量的逻辑器件（如与门、非门、或门、选择器等）封装在一个盒子里。 盒子里的逻辑元件如何连接完全由用户（编程）决定。

如果在FPGA中编写挖矿程序，那么FPGA矿机就产生了，因为FPGA的灵活性高，不仅可以支持比特币的SHA256算法，还可以支持GPU矿机好的Scrypt算法在。 在FPGA矿机活跃期，与同代CPU和GPU矿机相比，FPGA的算力性能虽然不占优势，但功耗却低很多，整体功耗比非常高。