比特币挖矿机制分析

比特币挖矿机制

比特币系统是一种去中心化机制。 没有特定的发行机构来发行比特币。 相反，通过鼓励矿工参与记账，系统自动产生一定数量的比特币作为奖励。

根据中本聪的设计理念，比特币总量固定为 2100 万枚（实际为 20999999.97690000），并规定每个比特币可以细分到小数点后 8 位，出块时间为每块 10 分钟，初始每区块产出50个比特币，每210,000个区块后，每个区块的比特币产出将减半。

通过计算怎么挖矿获得比特币，我们现在知道产生210,000个区块需要的时间是四年。 那么，从 2009 年到 2018 年，比特币产量减半了两次，目前每个区块生产 12.5 个比特币。 比特币有望在 2140 年全面生产。

现在人们把参与记账并获得比特币（或其他虚拟货币）的人称为矿工。 挖比特币就像挖金矿，只是挖矿改为算力，大约每10分钟举行一次算力竞赛。 竞赛的方式是让每个节点（计算机）通过穷举结果来解决复杂的数学问题（哈希函数）。

在这个时间段内，谁先解出答案，谁就获胜，并有机会获得一个区块和一定数量的比特币。 然后将开采的比特币写在获得的区块上。 最后，系统通知整个区块链的所有节点。 经全网确认后，该区块成为合法的新区块，矿工的比特币提取成功。

比特币的哈希率竞赛

矿工要想获得比特币，就必须比别人更快地计算出哈希值答案，算力成为竞争的武器。 迄今为止，比特币挖矿算力竞争在不断迭代的过程中经历了五个阶段：CPU挖矿→GPU挖矿→FPGA挖矿→ASIC挖矿→大规模集群挖矿。

最早的挖矿工具是个人电脑上的 CPU。 挖矿过程为：下载一个挖矿软件； 新建一个文本文件，将矿池、矿工号、矿工密码、线程数等参数写入其中，保存并修改扩展名为bat格式； 然后打开挖矿软件开始挖矿。

2010年之前，CPU基本都是挖矿，全网算力在1GH/s以下（每秒计算10亿次哈希碰撞）。

2010 年，美国程序员 Laszlo 使用 GPU 进行挖矿。 由于显卡可以进行交火，可以连接两张或多张显卡协同工作，提高计算效率。 后来，越来越多的人在交火后开始多显卡挖矿。 矿。

2011年，全球第一台比特币矿机——阿瓦隆矿机问世，开启专业挖矿时代。

简单来说，阿瓦隆矿机就是在主机上加装多块显卡，交火后协同工作。 这种矿机可以大大提高挖矿算力。 2011年下半年，全网算力一举突破10000GH/s，一年增长10000倍。 到2012年全网算力轻松突破20000GH/ss

2013年9月末，全网算力达到105万GH/s。

到2019年2月，比特币全网算力达到43EH/S，即430亿GH/s。

如此惊人的算力，普通人根本无法正常挖矿。 只有规模化的矿场和一流的专业挖矿设备才能分得一杯羹。

面对如此强大的算力怎么挖矿获得比特币，为什么比特币还没有被挖出来呢？ 中本聪预测了计算能力提升的问题。 于是他设计了一个动态难度系数调整系统，也就是说，每2016个区块（大约两周），矿工挖比特币的难度调整一次。

例如，如果两周内的平均出块速度为9分钟，那么难度系数应该增加10%，反之亦然，这样调整后的难度保证每个出块的预期时间为10分钟. 因此，无论算力如何增加，区块的生成时间不变，比特币会按照既定的节奏缓慢生成。