在这个信息更迭迅速发展的时代,人们对于一些事物的新鲜感总是很短暂,如昙花一现版一样。在2018年-至今区块链不知不觉一夜之间走街窜巷的成了人们口中讨论频率最高的热词,随着BTC、ETC等数字货币也进入大家视线,同时“挖矿”一词随着火了起来,人们也都加入了挖矿的大军中,那么挖矿到底是干什么呢?
什么是挖矿?
首先,挖矿只不过一个形象的比喻而已。
简单来说挖矿指的就是通过算力去计算下一个哈希值的过程,谁能第一个计算出来,并通知全网得到验证,谁就算挖到了这个区块,拥有这个区块的奖励和打包的矿工费。
深入来说一个用来确认核实所有待完成的交易记录并将它们写入公共区块链(BlockChain)的一个分布式一致性系统。你用你的挖矿计算资源(你的CPU GPU等硬件)和别的挖矿者进行竞争以取得电子货币。运行更快性能更好的硬件往往可以在短时间内尝试多次,从而大大增加获得奖赏的机会.
什么是矿工?
和传统的“矿工”不同,区块链产业领域的矿工具有更有的科技色彩,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,其实也是非常简单的,购买一台专用的计算设备(俗称为:矿机),下载挖矿软件,就可以开始挖矿了。挖矿不需要矿工亲自动手,实际是由电脑在执行特定的运算,对于矿工来说只要保证矿机电力供应和网络连接就可以了。
怎么进行挖矿?
挖矿归根到底是算力的竞争,具体挖的过程就是通过运行挖矿软件,来计算匹配哈希值的过程,挖矿软件的运行是需要消耗算力的,早期的矿工是用CPU来进行挖矿的,但随着涌入的人越来越多,挖矿的装备也一直在升级,CPU之后就是GPU用来挖矿,因GPU的流水线专注程度更高,同时数量也更多,计算也是非常占便宜,GPU比CPU效率更高,算力消耗等比其更低,所以很快取代了CPU。当然了,随着竞争激励程度的演变,单一GPU也已经掉队了,你或者需要组建一个GPU集群(多个GPU组成一个计算系通用来完成相应数学问题)或者加入一个计算池将你的计算资源贡献和别的矿工合作以增加自己获得回报的可能性(矿池)。
矿机进化史:CPU挖矿→GPU挖矿→专业矿机挖矿→矿池挖矿。
矿工用特殊的软件解决数学问题从而获得电子货币作为报酬。这种方式给人们提供了一个很好很方便的办法发行各种电子货币,并且同时也是一种很好的机制可以激励更多的人来挖矿从而确保这一电子货币的正常运转。因为丰厚的报酬,越来越多的人被吸引成为矿工,由于矿工的主要工作是确认审核在区块链网络中的各种交易,这样也会让整个网络更加安全。由于越来越强的计算资源被用来进行电子货币挖掘,相应的区块链网络和自动升级需要解决的数学问题的难度。
另外需要注意的一点,挖矿是需要有矿机+挖矿软件,运行的过程中除了硬件损耗等,其最大的消耗就是电费,所以矿工们的挖矿(算力)竞争,很大程度取决于,谁能获得更低的电力成本,谁就拥有了先天的优势。
什么是算力?
在“挖矿”的过程中,我们需要找到其相应的解,而要找到其解,并没有固定算法,只能靠计算机随机的哈希碰撞。一台矿机每秒钟能做多少次哈希碰撞,就是其“算力”的代表,单位写成hash/s。
挖的矿在哪?
挖矿软件运行过程中,都是需要设置一个帐户,用以对应的挖矿软件在矿机上运行,如打败竞争对手第一个计算出哈希值,并且得到全网认证的话,其挖矿奖励会自动发放到挖矿软件的账户里,同时也可以提现到其他钱包交易或者储存。
什么是矿场?
矿场是集中管理矿机的场所,一般选址在电费相对比较便宜并且比较稳定的地方。早期的矿场运营比较粗放,就是搭一个架子,然后把矿机放上去,就可以开始运营了。后来发现这种运行方式下,矿机损坏率高,维修成本太高了。后来开始有了通风、还有隔尘等方案,再往后发展,就有了有室内温度和湿度的严格控制。现在整个矿场的运营方案还在不断升级和进化。因为矿机运行起来噪音比较大,一台矿机运转时,在一米处测试噪音达73dB(a)左右,几千台矿机运转起来的时候对周围的影响可想而知,所以有些地方经过设计和装修改造,出现了静音矿场。
什么是矿池?
随着参与挖矿的人数越来越多,如比特币全网的算力不断上涨,单个设备或少量的算力都很难再挖到比特币。这时候,矿池诞生了。矿池突破地理位置的限制,将分散在全球的矿工及矿场的算力进行联结,一起挖矿。矿池负责信息打包,接入进来的矿场负责竞争记账权。由于集合了很多矿工的算力,所以矿池的算力占比大,挖到比特币的概率更高。矿池挖矿所产生的比特币奖励会按照每个矿工贡献算力的占比进行分配。相较单独挖矿,加入矿池可以获得更加稳定的收益。
1.什么是挖矿?
挖矿,是指利用电脑硬件计算出比特币的位置并获取的过程称之为挖矿。简单的说,挖矿就是一个记账的过程,矿工是记账员,区块链就是账本。每隔一个时间点,通过哈希(Hash)算法,将过去一段时间内未经比特币全网认可的交易信息收集、整理,对全网所有节点进行广播,最终被所有节点承认并得到比特币的过程。比特币系统会在系统节点上生成一个随机代码,互联网中的所有计算机都可以去寻找此代码,谁找到此代码,就会产生一个区块,随即得到一个比特币,这个过程就是人们常说的挖矿。计算这个随机代码需要大量的GPU运算,于是矿工们采购海量显卡用以更快速的获得比特币获利。同时,挖矿是发行新币的唯一方式,对于发行新币、维系比特币支付功能、保证系统安全,有着举足轻重的影响。
2.挖矿工人——矿工
说起矿工,大家第一印象就是皮肤黑黑,整体跟煤炭打交道,在地底拿着铁锹挖矿的体力劳动者。我们这里说的矿工,是一群金融工作者,主要从事虚拟货币的创造的人。他们和传统的矿工工作完全不同,传统矿工主要从事的是一种体力活,不需要多大的科技知识;而这里说的比特币矿工主要从事的是一种脑力活动,是对区块链系统的交易确认和数据打包等工作,需要较高的科技知识。其实要想成为一名矿工,也很简单,购买一台专用的计算机设备,下载挖矿软件,就可以开始挖矿了。挖矿其实也不需要矿工亲自动手,实际是电脑在执行特定的运算而已,只要保证矿机电力供应和网络连接就可以了。但是随着参与挖矿的人数越来越多,自己一个人挖矿可能要挖上几年才有50个币,所以矿工一般都组织成矿工行会,大家一起挖。
3.挖矿工具——矿机
比特币挖矿机,就是用于赚取比特币的电脑,这类电脑一般有专业的挖矿芯片,多采用烧显卡的方式工作,耗电量较大。用户用个人计算机下载软件然后运行特定算法,与远方服务器通讯后可得到相应比特币,是获取比特币的方式之一。
目前比特币矿业产业链已经比较清晰,包括矿机芯片设计研发、矿机生产销售、矿机托管、矿场部署、算力托管等。芯片工艺也从最初的130纳米迭代到现在的20多纳米,蚂蚁矿机、闪电矿机等品牌近期发布的新产品也都可以做到28纳米,达到世界领先水平。据介绍,未来芯片将会稳定在14纳米。
而从算力上讲,国产矿机的算力输出大约可达世界总算力的40%左右。按照每十分钟全球挖出25个比特币,每个比特币价值3200元人民币来估算,中国每年的比特币挖矿产值可达16.8亿人民币。
4.挖矿场地——矿场与矿池
矿场,顾名思义,就是挖矿的地方,即挖矿基地,英文名为Mining Farm。矿场与矿池是两个区分概念,矿场是指地理上集中的矿机分布形式。基于比特币全网的算力水平不断上升,单个设备难以获得比特币的区块奖励,因此通过大规模挖矿、商业化运作的模式,将大量的矿机集中到挖矿成本较低的地方进行的规模化挖矿。矿场的主要成本来自于硬件成本以及电力成本。而全球最早的挖矿基地建立是在中国。
矿池的英文名为Mining Pool,是一个完全节点,矿池是通过一种将少量算力合并联合运作的方法,整合区块链网络中的零散算力,并在所有成员中共享奖励。在全网算力提升到了一定程度后,单个设备难以在比特币网络上获取比特币网络提供的区块奖励,变成了纯粹零和的概率事件,而通过加入矿池集合网络中较大比例的算力,远比单独获取区块奖励的几率更大。
5.挖矿主要能耗——电力
目前没有人确切知道比特币挖矿在全球范围内消耗了多少能源。加密货币的矿工们对他们挖矿时所耗费的具体电量三缄其口,但每个人在被问到时都宣称,这一行为的耗电量十分巨大。
一项发表于聚焦能源材料的Cell子刊《焦耳》杂志上的最新研究认为,在全球范围内,比特币挖矿在一年内所消耗的电量至少与爱尔兰全国的年电力消费量相当,约为24太瓦时(万亿瓦时);并且加密货币挖矿的能源使用量每六个月便会翻一番,并于2018年年底之前达到捷克的年耗电量(约67万亿瓦),这一数字占到了全球总耗电量的0.3%左右。
得益于中国完善的电力基础设施建设、廉价的火电水电或风电资源,中国力量一直垄断着比特币生产的上游产业链——比特币矿场。位于内蒙古鄂尔多斯有世界上最大的比特币挖矿基地。四川,因这里充裕的水力资源提供的电力,价格远低于使用煤炭的火电价格。为方便挖矿,诸多矿场索性就建设在水电站旁边。不过,受制于气候条件,四川的河流在每年的10月份迎来枯水期,这也意味着挖矿所需要的最重要物质基础——电力的枯竭。
如同候鸟般,这些矿场在秋季开始迁徙,内蒙、新疆等火电价格较为便宜的地区是他们的热门选择。当然,也有更偏激的,索性将矿场转移至柬埔寨、菲律宾等地,这里的河流一年四季不断流,免去了迁徙之苦,但相应地,他们需要承担不同体制和文化带来的风险。中国矿工的故事已经上演了4年多时间,他们在深山老林、鬼城荒漠里,运用着现实世界的电力,挖掘着虚拟比特币。在这期间,比特币从彼时的几百元人民币每枚的价格,几经巨幅波动,上涨到近4.8万元每枚
End