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比特币挖矿如何运作？
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2了解区块链可扩展性？如何计算它哪个区块链最具可扩展性？
挖矿是在工作量证明 (PoW) 共识算法上运行的任何区块链架构的一个组成部分。
为了保持创建新区块的技术并确保排放，矿工需要使用专门的计算设备相互竞争创建区块。
挖矿过程包括计算区块链中块头的哈希（输出）。一个区块包括：
当一个新的区块形成时，矿工会获得奖励——一定数量的比特币。设备的总使用功率越高，挖矿新区块的可能性就越大，因此获得奖励的可能性就越大。
通常，一个区块中包含的交易在连续计算六个区块后被视为已确认。
一个新的比特币区块的奖励是多少，减半与它有什么关系？
比特币网络中新区块的奖励是固定的，2022 年为 6.25 BTC。然而，自从第一个加密的区块链推出以来，它一直在逐渐减少。
奖励每 210,000 个区块或大约每四年减半。比特币协议总共计划进行 32 次减半，之后将无法创建新的代币。
减半是一种通缩机制，由其创建者中本聪放入第一个加密的协议中。减半的目标是防止比特币的价格因流通中的硬币数量增加而下跌。
如果在 2009 年初比特币网络启动时，区块奖励为 50 BTC，那么在 2012 年由于减半而降至 25 BTC，而在 2016 年夏天，甚至降至 12.5 BTC。最近的减半发生在 2020 年 5 月 11 日，奖励减少到 6.25 BTC。下一次“减半”将在 2024 年进行。
2012 年第一次减半发生时，以太坊的未来创造者 Vitalik Buterin 通过将比特币与“数字黄金”进行比较来解释其重要性：
“世界上贵金属（黄金）的储量是有限的，每增加一克，提取它就变得越来越困难。6000 多年来，有限的黄金供应影响了其在国际交易和囤积中的价值。我希望比特币也能做到这一点。”
算力和网络难度对于比特币挖矿的重要性是什么？
Hashrate，或称算力，表征了网络的总算力，即当前活跃的所有挖矿设备。哈希率是关键指标之一，因为它直接影响数字资产“矿工”的最终利润。
网络复杂度是挖矿新区块所需的电量，协议会根据哈希率自动调整。需要难度值来维持稳定的出块时间（大约 10 分钟）。它可以根据哈希率上下变化。
因此，算力意味着挖矿设备每秒可以执行多少计算操作。随着第一个加密货币网络能力的增加，区块挖矿的复杂性也在增加，它每 2016 个区块变化一次，或者大约每两周一次。
为了衡量设备的计算能力，使用名称 H / s（每秒操作数）。例如，截至 2022 年 9 月 6 日，在比特币网络中生成一个块需要至少 140 TH/s 的计算能力。
挖矿是否有利润？
开采第一个加密的经济效益取决于几个关键因素：电力成本、设备性能、计算复杂性以及数字资产的市场价格。
硬件是第一个加密货币存在的基本组成部分之一。当比特币网络于 2009 年首次推出时，挖矿是在家用计算机上的 CPU 的帮助下进行的。第一个创世块由第一个加密的创造者中本聪开采。
随着时间的推移，挖矿设备不断改进，新技术吸引了越来越多的新爱好者。处理器上的比特币挖矿完全被显卡（GPU）取代，显卡提供了更高的计算性能。
BitcoinTalk 论坛的成员 – Puddinpop 发布了用于在视频卡上进行挖矿的公开可用软件的首批代表之一。
2012 年，许多矿工已经在组装矿场——将许多视频卡相互连接的装置。同年，第一个 ASIC 发布 – 一种用于挖比特币的机器，今天用于比特币挖矿。
什么是 ASIC，它的成本是多少以及它对比特币挖矿有何帮助？
用于散列块的计算资源远远超过任何超级计算机的能力。因此，现代挖矿使用昂贵的专用设备和芯片，其生产已经成为一个价值数百万美元的独立产业。
专用集成电路 (ASIC)
ASIC 提供强大的计算能力，但需要大量投资。通常，它们由位于中国的公司生产。该设备由 PinIdea、Bitmain、Ebang Communication 和 Baikal 等公司提供。
2022年，比特币矿工价格跌至2020年水平，收入也大幅下跌。
据 Arcane Research 的研究人员称，最新一代的 ASIC 矿机 Antminer S19 每开采比特币可带来约 13,000 美元（电费为每兆瓦时 40 美元）。旧款蚂蚁 S9 已经处于亏损状态。
迄今为止，主要加密的开采仍然有利润，但其盈利能力受到价格下跌和网络哈希率增加的压力。在这种情况下，许多矿工被迫出售加密货币来支付成本。
可以单独挖比特币吗？
高效挖矿第一个加密货币所需的设备成本不断增长，现在每台机器的成本可能超过数万美元。
此外，硬件消耗大量电力，需要额外的系统冷却。网络复杂性的增加和奖励的减少也导致了现在自己开采比特币是无利可图的。虽然有时单打仍然设法获得一个新的块。为了参与挖矿并获得奖励，个体矿工被组合成矿池。
截至 2022 年，市场上有许多矿业公司在运营。其中一些规模如此之大，以至于他们通过在证券交易所上市来上市。截至 2022 年，公有矿企在比特币算力中的占比已达到 19%。其中最大的代表是：
什么是矿池？
如今，市场上有两种类型的挖矿：个人版和集体版，即独立挖矿或参与矿池。
个人选项包括在自己的设备上单独进行加密挖矿（单独挖矿），矿工分别获得该区块的全部奖励。一个矿池是多个“矿工”的设备算力一次合体，增加了出块的概率。奖励分配给所有参与者。
通常，对于联合的生产性工作，矿池会任命特别协调员。他们负责并监督所有组织问题，并负责薪酬分配。该奖项根据与每个参与者完成的工作量相关的计算来分配。
基本上有两种常见的支付类型：按份额付费 (PPS) 和按最后 N 股付费 (PPLNS)。主要区别在于，在 PPS 的情况下，无论是否找到区块，参与者都会获得奖励，而在 PPLNS 中，只有当矿池成功挖出一个区块时，参与者才会获得奖励。
根据 BTC.com 在 2022 年 9 月初的数据，最大的比特币矿池是 Foundry USA、AntPool、F2Pool 和 币安矿池——它们占总算力的三分之二。
最大的矿场在哪里？
矿场是托管专用 ASIC 设备的数据中心。
此前，大多数矿池位于中国，它们控制着网络 65% 的哈希率。第二位是马耳他，约占10%。
然而，2021 年对比特币的批评以及我国打击加密货币开采的呼吁让当地矿业公司考虑改变管辖权。在搬迁的选择中，来自中国的矿工考虑了北美和中亚以及俄罗斯。
一些矿池也位于捷克共和国和格鲁吉亚。例如，一家大型工业矿工、软件和硬件开发商 BitFury 在冰岛雷克雅内斯拜尔社区以及格鲁吉亚城市哥里和第比利斯拥有数据中心。
在一些国家，甚至有大型项目将标准和生态挖矿本地化。
例如，在哥斯达黎加的水电站基础上建造了一个矿场，萨尔瓦多开始利用地热火山能开采第一个加密货币。
此外，2021年，绿色矿业“占领”了美国俄亥俄州和加利福尼亚州。比特币挖矿基础设施提供商 Standard Power 已与 Energy Harbor 建立了为期五年的合作伙伴关系，为其数据中心提供无碳电力。
总部位于加利福尼亚州的核电站运营商 Oklo 和矿业公司 Compass 已经建立了 20 年的合作伙伴关系。
挖矿基础设施供应商 Standard Power 和发电公司 Energy Harbor 签署了一项类似的协议，在俄亥俄州以核能为代价开采比特币。
我在哪里可以找到比特币挖矿计算器？
设备投资的回报取决于许多因素。值得考虑的是算力、能耗、价格、能源效率和许多其他标准。
互联网上有许多服务用于计算各种算法和设备上的当前挖矿盈利能力，例如 Minerstat 或 CryptoCalc。
为了进行必要的计算，你需要输入几个输入数据：数字资产的名称、设备成本、用电量和其他指标。
作为一项规则，两年的时间被认为是一个很好的回报，但最成功和深思熟虑的投资可以在一年内得到回报。
比特币挖矿消耗多少电力，对环境真的有害吗？
每年，关于挖矿对环境和环境影响的讨论程度都在迅速增长。然而，比特币和其他工作证明 (PoW) 加密的作用被稍微夸大了，至少目前是这样。
根据 CCAF 的说法，第一个加密的网络消耗的电力仅比黄金开采过程少 26%。在能源消耗方面，可与菲律宾、哈萨克斯坦、巴基斯坦和荷兰相媲美。它们的能源消耗水平达到每年约 100 TWh，但在全球范围内，这仅占世界消耗量的 1%。
比特币网络未来的能源强度取决于多种因素，很难预测。然而，如果数字黄金的价格达到数百万美元，它可能会成为真正重要的能源消费者。
据 Arcane Research 的分析师称，如果到 2040 年比特币的价格上涨到 200 万美元，那么该网络的耗电量将达到 894 TWh。如果当时价格处于 500,000 美元的水平，那么这个数字将是 223 TWh。
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