区块链 | 一篇了解比特币矿机和矿机的文章——《区块链历史链》3

区块链流行15年到18年，但你对区块链了解不多。小编特地打造了《区块链历史链》比特币挖矿去拉美，将抽象的区块链概念从抽象到可视化解读，供大家参考。.

21 比特币的数字签名

比特币的数字签名是一个防伪字符串，只能由传输比特币的人生成。通过验证数字串比特币挖矿去拉美，一方面证明交易是由转让方本人发起的，另一方面证明交易信息在传输过程中没有被改变。数字签名由数字摘要和非对称加密技术组成。首先通过数字摘要技术将交易信息缩短为固定长度的字符串，然后用自己的私钥对摘要进行加密，形成数字签名。完成后，需要向矿工广播完整的交易信息和数字签名。矿工使用牛牛的公钥进行验证。如果验证成功，说明交易确实是妞妞发出的，信息没有变。非对称加密技术是指数字签名加密的私钥和解密的公钥不一致。看起来很复杂，其实真正的转账过程只需要你输入私钥，瞬间完成！

22 比特币交易及找零机制

比特币转账可以一次转账多个地址的余额，也可以一次转账到多个地址。比如你需要支付牛牛 5 个比特币，但是​​你的 A/B/C 3 个地址中每个地址有 1/2/2 个比特币，每个地址的余额不足以支付 5 个比特币。此时可以发起转账，从A/B/C三个地址向牛牛转账一共5个比特币。再举个栗子，如果你的比特币地址有5个比特币，但你只需要转1个到牛牛。转账时需要告诉矿工：我有5个比特币，其中1个转给牛牛，另外4个转回给自己（可以是原地址，也可以新建一个地址）。别忘了说哦，否则剩下的4个比特币将被用作矿工的费用。

23 什么是采矿

挖矿是确认比特币系统在一段时间内发生的交易并将其记录在区块链上以形成新区块的过程。开采的人被称为矿工。简单来说，挖矿就是记账的过程，矿工就是记账人，区块链就是账本。如何激励矿工挖矿？比特币系统的记账权是去中心化的，即每个矿工都有记账权。成功抢到记账权的矿工将在系统中获得新的比特币奖励。因此，挖矿就是生产比特币的过程。中本聪最初设计比特币时，规定每 21 万个区块，比特币奖励减半，直到比特币不能再细分。因为比特币和黄金一样，数量有限。所以比特币被称为数字黄金，

24 如何开采比特币

比特币是通过挖矿产生的。每 10 分钟，全网矿工一起计算一道算术题。谁先算出答案，就相当于挖了这个区块，矿工就可以获得系统新的比特币奖励。比特币刚诞生时，可以通过计算机的 CPU 进行挖矿。随着越来越多的矿工在挖矿，用CPU挖比特币已经不可能了，于是人们开始用矿机挖矿。如果要挖矿，首先需要准备一台矿机、比特币地址、挖矿软件等。但是目前比特币网络的算力太大，个人很难购买少量挖矿机器来挖掘块。许多矿工加入矿池一起挖矿。矿场只负责计算，矿池负责信息打包。挖出比特币后，矿池根据矿场算力的比例分配收益，保证更稳定的投入产出。

25 矿工如何挖矿

在区块链兴起之前，矿工特指挖煤矿的工人。集体的印象是，除了衣服外，他们身上全是煤尘和黑皮肤的男人。区块链诞生后，矿工不再只是煤矿工人的简称，而是有了全新的含义：从事虚拟货币挖矿的人。与传统的“矿工”不同，区块链行业的区块链领域的挖矿工具具有更多的科技色彩。矿工的主要工作是交易确认和数据打包。如果你想成为一名矿工，其实也比较简单。您可以通过购买专用计算设备并下载挖矿软件来开始挖矿。挖矿不需要矿工自己做。实际上，计算机正在执行特定操作。对于矿工来说，只需要保证矿机的供电和网络连接即可。

26 什么是矿机

以比特币为例，比特币矿机是一种专业设备，它通过运行大量计算来获得新的比特币奖励来争夺记账权。一般由挖矿芯片、散热片和风扇组成。它只执行一个计算程序并且消耗功率。大量的。挖矿其实是矿工之间的算力竞争，算力越多的矿工挖到比特币的概率就越高。随着全网算力的提升，用传统设备（CPU、GPU）挖比特变得越来越困难。人们开发了专门用于挖矿的芯片。芯片是矿机的核心部分。芯片运行过程中会产生大量热量。为了散热和降温，比特币矿机一般都配有散热片和风扇。用户在电脑上下载比特币挖矿软件，使用软件分配每台矿机的任务，然后开始挖矿。每个币的算法不一样，需要的矿机也不一样。

27 矿井是什么样子的

矿场是集中管理矿机的地方，一般位于电费相对便宜且稳定的地方。早期矿场的运作比较粗放，就是先搭个架子，然后把矿机放在上面，就可以开始运作了。后来发现在这种操作模式下，矿机损坏率高，维护成本太高。后来有通风和防尘的计划，进一步发展，严格控制室内温度和湿度。目前，整个矿山的运营方案仍在升级演进中。由于矿机运行时噪音很大，所以一台矿机运行时，一米处测试噪音约为73dB(a)，

28 比特币矿机进化史

自比特币诞生以来，比特币挖矿经历了以下四个阶段：CPU挖矿→GPU挖矿→专业矿机挖矿→矿池挖矿。2009 年 1 月 3 日，比特币创始人中本聪利用电脑 CPU 挖出了第一批比特币。随着大家对比特币的认可，挖矿的人越来越多，全网的算力不断攀升，挖矿难度逐渐加大。2010年9月18日，第一款显卡挖矿软件发布。一张显卡相当于几十个CPU，挖矿能力有了明显提升。后来，有人发明了基于挖矿芯片的专业挖矿设备，即矿机。目前业界领先的蚂蚁矿机搭载近200颗BM1387芯片，相当于30000多块GPU的计算能力。随着越来越多的矿工加入挖矿，个体矿工开采比特币变得越来越困难。于是，矿工们聚集了自己的矿机，形成了矿场和矿池。

29 如何在矿池中挖矿

随着越来越多的人参与挖矿，整个比特币网络的算力不断上升，单台设备或少量算力很难挖出比特币。这时，矿池诞生了。矿池突破地域限制，将分散在世界各地的矿工和矿场的算力连接起来一起挖矿。矿池负责信息打包，传入的矿场算力负责争夺记账权。由于聚集了众多矿工的算力，矿池的算力占比很大，挖到比特币的概率更高。矿池产生的比特币奖励将按照每个矿工贡献的算力比例进行分配。与单独挖矿相比，加入矿池可以获得更稳定的收益。目前全球算力最大的矿池有鱼池、蚂蚁池、币网、国池、BitFury。除 BitFury 外，其余均来自中国。

30 什么是计算能力

在通过“挖矿”获得比特币的过程中，我们需要找到它对应的解，而要找到它的解，没有固定的算法，只有计算机的随机哈希碰撞。一个矿工每秒可以做的哈希碰撞次数是其“算力”的代表，单位写为hash/s。算力可以简单理解为算力。目前主流的矿机大约是14T计算量级，即一台矿机每秒至少可以做1.4*10 13次方哈希碰撞。可以说，这台 14T 规格的矿机拥有 14T 的算力。矿工控制的所有矿机占比特币网络总算力的百分比代表了 TA 在这 10 分钟的比赛中获胜的概率。