什么是比特币挖矿？比特币挖矿奖励是如何计算的？

2024-03-18分类：盲盒阅读（）

比特币是通过一个称为“挖矿”的过程创建的，矿工需要解决复杂的数学难题；作为回报，他们会获得新的比特币作为奖励。在这个称为工作量证明（PoW）的系统中，任何拥有计算机和适当设置的人都可以成为矿工来验证和记录与其他矿工的交易。

每 210,000 个区块，或者大约每四年，比特币挖矿奖励就会减半。由于比特币的挖矿奖励逐渐减少，验证交易的矿工还有另一种激励：网络费用。

随着比特币的开采变得越来越困难，并且采矿奖励减半，许多人可能会发现尝试开采比特币的吸引力越来越小。

什么是比特币挖矿？

比特币是通过一个称为“挖矿”的过程创建的，矿工需要解决复杂的数学难题，然后才能将新交易添加到区块链中。作为回报，他们会获得新的比特币作为奖励。

在这个称为工作量证明（PoW）的系统中，任何拥有计算机和适当设置的人都可以成为矿工来验证和记录与其他矿工的交易。

区块时间和难度调整

无论有多少矿工活跃，系统保持相对恒定的速度很重要，但很难预测有多少矿工会加入。

比特币使用一种称为“难度调整”的机制来保持挖矿速度恒定，每个区块大约 10 分钟。考虑到过去现有的算力（矿工数量），“难度”每两周调整一次。如果算力不足（即平均出块时间超过10分钟），则难度降低。相反，如果算力太高（即平均出块时间快于10分钟），难度就会增加。

难度调整是如何确定的？

比特币的协议要求矿工相互竞争来解决“密码难题”（称为工作量证明），获胜者为区块链提出一个新的区块。

通过调整随机数（32 位任意随机数）使块哈希小于目标哈希（小于 256 位的值）来解决密码难题。

矿工需要找到一个随机数，使得该块的哈希值小于或等于网络指定的目标哈希值。如果哈希值低于目标，那么矿工获胜并获得挖矿奖励。如果不是，矿工会更改随机数并重试。网络中的哈希算力越多，目标哈希就越小。较小的目标哈希意味着矿工更难找到正确的随机数来创建小于目标哈希的块哈希。

例如，假设计算机随机选择 1 到 100 之间的数字。找到 10 以下的数字的概率为 10%，但找到 50 以下的数字的概率为 50%。这就是比特币网络执行难度调整的方式。

比特币挖矿中的算力是多少？

从上一节中，我们了解了为什么算力很重要，以及它如何与区块时间和难度调整联系起来。算力是通过算力来衡量的。

算力

哈希率是在给定时间内完成的哈希操作数量的度量。这取决于所涉及的硬件。

例如，如果矿工拥有生成 30 MHz 哈希率的设备，则每秒有 3000 万次哈希（哈希是从一种状态到另一种状态的一次转换，或者简单地说，一次计算）。因此，产生 30MHz 哈希率的图形处理单元 (GPU) 每秒可进行 3000 万次计算。

算力计算

算力越高，矿工就越有可能解决该区块并获得区块奖励。矿工解决该区块的概率可以通过以下公式粗略估计：

P = X / Y

在哪里：

P = 解决一个区块的概率

X = 矿工的算力

Y=全网总算力，即当前挖矿的所有矿工的总算力

矿场

矿场是工业规模的仓库，里面装满了采矿设备，其唯一目的是开采加密货币。凭借数千个 GPU 和专用集成电路 (ASIC)，整体哈希能力远远大于单个挖矿硬件的能力。这样做的目的是使区块更有可能被解决并获得奖励。

比特币挖矿奖励是如何计算的？

挖矿奖励是系统生成的补偿（以新创建的比特币的形式），用于支付矿工所做的工作，矿工在网络中相互竞争，以解决挖掘新区块所需的密码难题，以获得新的区块。报酬。因此，算力越大，获得挖矿奖励的机会就越大，对于比特币来说，目前每个区块有 6.25 BTC。

为了提高投资回报率（ROI），挖矿公司和个人通常需要在硬件和电力上预先花费大量资金，以增加成功挖矿的机会。随着比特币网络总算力的急剧增加，由于资源有限，个人几乎不可能单独开采比特币。

然而，矿池允许个人将资源集中在一起并为其外包挖矿做出贡献。通过这种方式，矿池获得更多资源进行相互竞争，个人按照算力比例分享奖励。这减轻了他们单独采矿时可能面临的低概率和高前期成本。

比特币减半：挖矿奖励减半

每 210,000 个区块，或者大约每四年，比特币挖矿奖励就会减半。一开始，比特币的区块奖励是 50 BTC。2012年减半至25 BTC，2016年再次减半至12.5 BTC。2020年，区块奖励再次减半，至目前的6.25 BTC，并将继续减半，直至2100万BTC全部开采完毕。

比特币的代币供应

目前，截至撰写本文时，已经开采了超过 1900 万枚比特币（代币供应总量为 2100 万枚）。

由于私钥丢失或硬件损坏，比特币的总供应量和实际供应量略有不同。此外，一些比特币永久丢失且无法恢复，导致实际供应量小于理论值。比特币的发明者中本聪(Satoshi Nakamoto)在几年前开采后也有相当数量的比特币未曾动过。

下一次比特币减半预计发生在 2024 年，一些人预测所有比特币将在 2100 年之后几年被开采出来。

比特币矿工获得报酬的另一种方式：交易费

由于比特币和其他采用 PoW 机制的币种的挖矿奖励逐渐减少，矿工验证交易的激励还有另一种：网络费用。对于在 PoW 共识下工作的币种，用户需要为每笔交易支付网络费用。该交易费用可能会因不同的网络流量条件和不同的币而有所不同。交易费用通常以每字节聪（比特币的最小单位）计算。

交易费用是矿工验证用户交易的激励。请注意，可以不支付或支付较低的交易费用，但这会大大降低交易被包含在下一个区块中的机会。

Tags：比特币挖矿