比特幣挖礦如何運作？

你可能了解比特幣是如何在市場上買賣的，但當我們談論數字硬幣的創建方式時，情況會更加複雜。 這就是比特幣挖礦的用武之地，這是製造或“鑄造”新貨幣單位並將其引入市場的過程。 但是這個過程是如何工作的，為什麼它對環境如此糟糕？ 這是您需要知道的一切。

比特幣挖礦如何運作？

與中心化的實體銀行不同，比特幣充當去中心化的銀行分類賬，交易記錄一次保存在多個位置，並由網絡的貢獻者更新。 該記錄稱為區塊鏈。 通過向該鏈添加新的數據塊來更新區塊鏈，其中包含有關比特幣交易的信息。

要將新交易塊添加到鏈中，礦工必須計算正確的隨機數，以解決區塊鏈系統生成的複雜方程。 一旦他們這樣做了，一組寫入比特幣代碼的規則就會獎勵礦工一定數量的比特幣。 簡而言之，這就是挖礦的過程，但比這更複雜。

礦工使用昂貴而復雜的礦機進行這些計算，你擁有的計算能力越強，就越容易挖掘比特幣。 快速處理意味著對區塊鏈方程正確解的更多猜測，以及找到正確答案的更好機會。 問題是，礦工必須是第一個得出答案的人，否則他們將得不到獎勵，儘管他們仍然將自己的計算能力借給網絡。

一旦礦工找到答案，一組交易（或區塊）就會被添加到分類賬中。 解出等式的礦工將獲得比特幣和添加到區塊鏈分類賬的交易的任何費用。 然後整個過程重新開始，直到有人找到下一個方程的解，因此可以添加下一個塊。

什麼是礦機？

典型的裝備將包括 PC 的所有組件——主板、CPU、GPU、RAM、存儲和電源。 隨著採礦業的發展，人們創造了更複雜的設置和專門的設備，旨在最大限度地提高處理能力。 第一批礦工使用的個人電腦只有一個 CPU 的處理能力。

然而，由於即使是一個單位的比特幣也需要很長時間才能開採，所以多年來礦工都需要升級。 這意味著將多個高端顯卡匯集在一起，以便一次處理更多方程。 反過來，這需要更多的電力、更好的冷卻以及一種排放所有熱量的方法，這通常會增加採礦的價格。 礦工對顯卡的需求增加，導致它們在 COVID-19 大流行期間更加稀缺，以及隨後二級市場的價格上漲。

另一種流行的選擇是投資預配置的挖礦硬件，例如專用集成電路（ASIC）礦機。 這些本質上是帶有冷卻系統的微處理器組。 人們還聯合起來形成結合他們的處理能力的礦池，然後為他們開采的任何區塊分配獎勵。

什麼是哈希率？

比特幣礦工回答的系統產生的問題被稱為“工作證明”方程。 為了正確回答這個問題，礦工必須產生正確的 64 位十六進制數來解決它。 第一個正確猜測等於或低於目標值的數字或哈希的礦工將獲得該塊的獎勵。 當然，如果礦工想賺錢，他們需要有一個能夠在其他人之前計算哈希的鑽機。 這就是哈希率的用武之地。

解決每個新的工作量證明問題的難度不在於方程式本身，而在於一台機器必須通過多少個可能的答案來猜測正確的哈希值。 這種持續的計算需要大量的能源和電力，尤其是在使用全天候運行的礦機庫來挖掘新比特幣的礦場的情況下。

從本質上講，哈希率是您的裝備每秒可以管理多少次猜測。 根據某人的採礦設備擁有多少處理能力，他們能夠以特定的哈希率計算答案，該哈希率可以是每秒兆哈希 (MH/s) 到每秒千兆哈希 (GH/s)，所有每秒通過 terahashes (TH/s)。

挖比特幣能賺多少錢？

鑑於操作的複雜性，您可能想知道礦工如何甚至可以獲利。 隨著越來越多的人加入，比特幣的開採變得更加困難。 每增加 210,000 個區塊，獎勵率也會減半。 平均大約每四年一次。

比特幣也有有限的供應； 只有 2100 萬個單位將永遠存在。 截至撰寫本文時，迄今已鑄造了超過 1800 萬個單位。 由於獎勵的減少和難度的增加，要到 2140 年左右才能鑄造出全部比特幣庫存。

儘管面臨挑戰，礦工們仍然將其視為一項值得投資的項目。 截至 2021 年 11 月，開採一個區塊的獎勵為 6.25 個比特幣。 在撰寫本文時，一個單位的比特幣價值超過 50,000 美元，因此我們預計一個區塊的回報將接近 400,000 美元，具體取決於當天的兌換率。

話雖如此，仍然很難扭虧為盈。 在能源成本、專業採礦設備的價格和比特幣的波動性之間，進入當前市場存在著巨大的障礙。

為什麼需要挖礦？

由於比特幣仍然是一種貨幣形式，因此您需要以勞動力換取報酬。 比特幣挖礦服務於這個目的，但它也有助於緩解數字貨幣特有的某些問題。 例如，您不能多次將同一張 5 美元的鈔票給某人，或者無限次地從您的支票賬戶中扣除相同的金額。 你要么身體上沒有錢了，要么銀行不會讓你提取超過它記錄在案的金額。

比特幣挖礦不僅將新貨幣添加到池中，它還使用區塊鏈的去中心化分類賬驗證已經發生的交易。 如果沒有加密貨幣的分類賬，人們可能會多次非法花費相同的金額——稱為雙重支出——而無法知道他們是否真的有貨幣來支持他們的交易。 當比特幣剛開始時，這是一個常見的騙局。

而且由於比特幣使用區塊鏈而不是傳統銀行，因此需要有一種方法來跟踪交易，而不允許任何人偽造或隱藏它們。 這就是為什麼同時擁有多個賬本副本如此重要的原因。 解決工作量證明方程有助於通過將交易添加到記錄中來驗證區塊鏈上的交易。

每次更新區塊鏈時，整個賬本都會為網絡上的每個人更新，因此所有礦工將始終擁有最新版本的賬本。 這有助於保持分類帳的完整性並消除差異。

加密採礦的環境成本是多少？

儘管許多人湧向加密貨幣挖礦作為創收的一種方式，但這個過程變得昂貴且耗時。 由於現在有這麼多人參與挖掘新硬幣，因此挖掘一個塊也需要比過去更多的計算能力。

根據 Digiconomist 的數據，單筆比特幣交易需要 1,544 千瓦時，相當於美國普通家庭 53 天的電量。 將世界各地發生的所有交易加起來，據信加密採礦的能源成本高於某些國家。 這導致特斯拉停止接受比特幣作為支付方式，馬來西亞當局公開銷毀採礦設備，中國徹底禁止所有採礦和交易。

加密採礦當然有它的問題，但它也有一個目的。 它創建新的貨幣單位並維護區塊鏈分類賬的完整性，這有助於防止非法交易。 這個目的是否證明環境成本是合理的，還有待商榷。 雖然正在努力使採礦更加環保，但其他數字貨幣，如以太坊，正計劃完全淘汰採礦過程。