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比特币如何防止篡改记录？ - 知乎

比特币如何防止篡改记录？ - 知乎首发于地产、经营管理等杂学知识切换模式写文章登录/注册比特币如何防止篡改记录？经管读书会一只照亮书籍一角的萤火虫（本文在观看李永乐老师视频讲解基础上整理）在一个中心化的系统当中，我们可能会面临信息被人篡改的风险。作为去中心化的交易系统，比特币完美的规避了篡改风险。比特币的防篡改机制建立在“最长链原则”上。问题1:什么是“最长链原则”？比如有两个矿工分别算出了新区块A和B，链到了主链当中，形成了1号线路和2号线路，并且这两个矿工分别向全网广播了自己的消息。这时全网的矿工会自行站队，有的人会在线路1后面挖矿，有的人会在线路2后面挖矿。如果线路1上最先出现了新的区块，线路1就成为了最长链，这时全网的矿工就会统一在线路1上挖矿，线路1也就成为了主链，线路2上的区块也就自动作废了。全网的矿工在最长链上挖矿就是最长链原则。问题2:具体如何防篡改？比如某人打算修改第3号区块的信息，他就需要在2号区块的后面建造一个新的区块，并且在新的区块后面继续挖矿，直到他能够建造出一条比主链还长的新链。但这种情况根本不会发生，因为全网的共识是最长链原则，所有的比特币矿工都在最长链上挖矿，想篡改记录就是在和全网在作对。除非这个篡改记录的人的算力超过了全网其他所有人的总和，而出现这种情况的概率又是极低的，因为一旦这个人的算力能够超过全网，那么他也就没必要去篡改一条记录了。 结语1、 比特币坊篡改的机制建立在“最长链原则”上；2、 由于“最长链原则”，篡改记录其实就是在和全网做对，这种事情是几乎不可能发生的。参考文献[1]微博 @李永乐老师发布于 2021-05-13 08:57比特币 (Bitcoin)​赞同 3​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录地产、经营管理等杂

2022年5个最佳比特币挖矿程序|软件推荐及详细解析_链圈子

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2022年5个最佳比特币挖矿程序|软件推荐及详细解析

2022-11-23 分类：比特币软件 阅读()

之前我们讲到挖矿需要准备矿机（硬件）和挖矿程序（软件）。但现在出现了很多恶意程序，占用他人的运算资源，来替自己挖矿。我们应该如何选择正确安全的挖矿程序呢？

这篇文章计划为比特币玩家评估最好的比特币挖矿程序/挖矿软件，包括CGminer、BFGMiner、EasyMiner、SimpleMining、Cudo Miner。另外补充介绍了Awesome Miner和BeMine，为您提供更多挖矿工具的选择。

如果您准备尝试使用矿机+挖矿程序的方式来挖矿，那么这篇文章也许能帮到你。

注意：靠挖矿赚钱普通人很难获利，费用、时间、注意力算下来并不很划算。

什么是比特币挖矿程序/挖矿软件？

它是将矿机和比特币区块链连结的桥梁。

矿机——挖矿程序——区块链

挖矿程序能够帮助您有效地管理和监督矿机的开采过程，也可以帮助您连结矿池，和其他矿工一起挖掘，然后按照每个人的贡献率对收益进行分配。挖矿程序有免费的也有付费的，都看个人选择。

如何选择比特币挖矿程序？

在选择挖矿软件时，您需要考虑以下一些基本因素：

操作系统支持：检查软件是否适用于您的操作系统——例如Windows、macOS。 

算法支持：比特币使用SHA256挖矿算法，需要软件支持才能成功挖出比特币。

矿机支持：有些程序支持GPU、FPGA 和ASIC 挖矿，而有些程序只支持特定的矿机。 

效率：低资源矿工通常效率更高，但通常更难使用。 

附加功能：自动硬币切换、远程访问、是一些最受欢迎的附加功能。 

最佳比特币挖矿程序列表清单

下面我根据用户评价挑选了市场上最受欢迎的挖矿软件。

CGMiner——综合最佳

BFGMiner——最佳定制者

EasyMiner——使用界面最佳

SimpleMining——GPU使用者最佳

Cudo Miner——新手最佳

Awesome Miner——管理最佳

BeMine——速度最佳

2021比特币最佳挖矿程序详细解析

挖矿软件

CGMiner 

BFGMiner 

EasyMiner 

SimpleMining

Cudo Miner 

兼容设备

ASIC、FPGA、GPU、CPU

ASIC 和FPGA

GPU、CPU 到ASIC 等全部设备

AMD 和Nvidia GPU

CPU和Nvidia GPU

操作系统

Windows、Linux、Mac OS X

Windows

Windows, Linux

Windows、Mac、Linux

Windows、Linux、Mac、Ubuntu

成本

免费

免费

免费

收取佣金

收取佣金

优点

多种设备兼容

允许多个操作系统

高性能

允许多个操作系统

易于使用

适合新手

程序更新率高

有大型用户社区

适合新手

界面清晰

功能较多 

缺点

需一定挖矿经验

在Win10上难以安装

无管理接口

不适合新手

在Win10上难以安装

不支持ASIC

不支持ASIC

费用偏高

1. CGMiner——综合最佳

在挖矿圈里，普遍认为CGMiner是市场上最好的比特币挖矿软件，首先它是开源的用C语言编写。跨平台支持Windows、Mac OS X、Linux和许多其他平台，并兼容ASIC、FPGA、GPU、CPU四种矿机。

具有全面监控、风扇速度控制、远程接口功能

有一个可扩展的网络调度程序，可以零延迟扩展到任何大小的哈希率

支持具有智能故障转移机制的多个池

可以设置即时管理和新区块的自我检测

若遇到网络短暂中断，提交的内容也会被缓存，不用担心资料丢失。

优点

免费！

使用CGMiner的矿工非常多

可在多种操作系统上运行

支持各种ASIC 挖矿硬件

功能强大

算力可持续升级

缺点

要一定经验和技能

难以在Win10上安装

2. BFGMiner——最佳定制化

BFGMiner开发于2012年，受欢迎程度仅次于CGMiner，是全球第二大比特币挖矿软件。这款软件在挖矿过程中更具灵活性，用C语言编写，是一个模块化的ASIC 和FPGA矿工。

如果你想要在挖矿过程中调整参数如控制设备温度，远程管理挖矿系统，BFGMiner会是你的最佳选择。

具有动态时钟、监控和远程接口功能

能够对流行的挖掘算法进行运算，同时挖掘多种加密货币

支持“getblocktemplate”去中心化挖矿协议，可以在现有工作完成前抢先生成工作

如果有硬件支持，可以监控设备温度

优点

免费！

可同时挖掘多种币

高性能

可以远程控制

缺点

操作比较难，要一定经验

无图形界面，只有文字指令

3. EasyMiner——使用界面最佳

EasyMiner也是一款开源挖矿软件，可以用来挖掘比特币、莱特币等加密货币，它支持加密货币挖掘应用程序，如用于比特币的minrd、cudaminer、ccminer、cgminer 和ASIC。需要注意的是，EasyMiner仅适用于Windows。

有专门针对莱特币挖掘的”Moneymaker“模式，无需学习即可快速开始挖矿

有”Solo“模式，允许用户选择自己的矿池，以及想要开采的币种并调整相应参数

使用NHIL协议为矿池和钱包提供额外的安全保护

有聊天系统，可以联系初学者与有经验者

优点

免费！

兼容所有设备从GPU、CPU、ASIC等

安装仅需几分钟

界面简洁

持续监控资产

缺点

可能被视为恶意程序而被关闭

4. SimpleMining——GPU使用者最佳

SimpleMining是一个挖矿的OS平台，支持现代AMD和Nvidia GPU，以及除了以太坊以外的很多算法。可以使用多种矿工程序如claymore-eth、phoenixminer、nanominer等，如果有特定要求可以自定义矿工。

可以在 simplemining.net上使用rxboost，在RX 400/500 系列上将挖矿速度提高1-5%，但不增加耗电量

可在多个设备上进行批量操作

服务器受Cloudflare 保护并由经过认证的AWS 合作伙伴管理

可以自动更新

易于使用

优点

实时监控设备情况

对多设备拥有者友好

社区用户量大

缺点

不能将AMD和Nvidia集中使用

开始时免费，随后需要费用

不支持WIFI

5. Cudo Miner——新手最佳

Cudo Miner是一款多算法CPU和GPU挖矿程序，使用Ubuntu 18.04 的专用挖矿操作系统，可用于Windows、Mac、Ubuntu Linux。可以自动选择最赚钱的虚拟货币挖矿，再将收益转化为比特币， 也可以选择不是比特币的其它货币支付。

具有先进的散列算法，可以自定义挖掘

可以轻松查看统计数据、收入、资金等指标

通过多重身份验证来确保安全

可以通过设置来调整GPU速度

优点

易于安装

界面简洁易于使用

可创建专属界面来提高挖矿效率

缺点

费用较高

不支持ASIC

6. Awesome Miner——管理最佳

如果你只使用一台比特币挖矿设备，文章中介绍的其它设备都很合适。如果你想管理多台设备，需要一个管理功能更加强大的软件，可以选择 Awesome Miner。

可以同时提供对50多种挖矿设备的支持

只需轻轻点击几下即可开始挖矿

展示GPU数据，如风扇温度、温度等

可以远程管理、实时监控

可以尽可能减少停机时间，提高利润

优点

方便，界面对用户友好

管理功能强大

支持挖矿设备多

缺点

不支持Mac

有软件使用费（30美元到800美元）

7. BeMine——速度最佳

BeMine成立于2018年初，是ASIC矿工云共享的先驱。BeMine在部分国家的运行速度超过70,000Th/s，并且仍在不断发展。它将位于俄罗斯的数据中心以及其它希望参与虚拟货币交易的团队和个人联合起来。

不需要亲自参与到购买、运输、安装、配置和维护ASIC的过程中

有合作数据中心

有ASIC的送货上门服务

优点

可把矿机保存在数据中心以增加安全性

允许多个交易者参与挖矿

缺点

提领限额有所增加

比特币挖矿VS 比特币在线交易

比特币挖矿，矿工需要投入大量的资金，需要考虑硬件、软件、环境、电费等各种外部和内部问题，对于许多普通投资者来说实施起来比较困难。但在线交易比特币给普通投资者更便利的投资机会。如果您认为比特币挖矿不适合自己，你可以选择在线交易比特币。

交易是通过技术分析比特币的价格波动来交易获利。大伙可以在Binance等交易所平台上交易比特币现货，也可以交易期货及合约衍生品。

区别在于现货交易是你拥有加密货币所有权，并需要钱包储存加密货币密钥，没有杠杆交易，想要获利就要在低位买入，高位卖出。

期货及合约衍生品指的是，交易者并不实际拥有加密货币，不需要钱包，只是根据价格动态走势做出分析，选择做多或做空，通常是有杠杆交易。获利的前提是您的交易方向和走势一致。

挖矿程序常见问题

1、比特币挖矿程序如何工作？

比特币挖矿程序的工作比较复杂，适合有经验和时间的人使用。但程序软件本身的目的是方便用户挖矿，它可以帮助您用比特币付款，指导您完成挖矿流程，帮助您设置钱包来存储比特币，还可以帮您选择一个合适的矿池。

2、比特币挖矿程序的成本是多少？

既有免费的挖矿程序也有需要付费的程序，付费可能存在于每月几美元的专用集成电路使用费，1%到2%费用的散列功能，可能还需要花钱买特殊的钱包。

3、如何避免恶意挖矿程序？

定期更新软件，并安装杀毒软件

观察电脑CPU占用率是否正常，检查是否有异常程序

采用强密码等避免主机被骇入

避免可疑网站和连结

4、如何挖矿赚钱？

挖比特币赚钱需要考虑到各方面因素，例如哈希率、每个区块的比特币数量、成本费用等，比特币挖矿其实并不容易。

本文链接地址：https://www.wwsww.cn/btbruanjian/14630.html郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。

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手机区块链“挖矿”是科技进步还是白嫖骗局？_澎湃号·湃客_澎湃新闻-The Paper

链“挖矿”是科技进步还是白嫖骗局？_澎湃号·湃客_澎湃新闻-The Paper下载客户端登录无障碍+1手机区块链“挖矿”是科技进步还是白嫖骗局？2021-03-21 18:08来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客字号在现实生活里，我们刷卡或使用支付宝付款时，银行或支付宝给我们在账号后台记账，这个账本是由中心化机构来管理的。而在区块链网络中，转账信息都由矿工进行记账。矿工收集用户发起的交易，然后打包成区块并拼接成区块链。挖矿的过程，就是维系区块链网络运转的过程。为了奖励矿工对维系区块链网络运转做出的贡献，区块链系统用 Token 给予矿工奖励。因此，在市场上流通的所有 BTC、ETH、LTC、ZCASH、DASH、XMR 等主流货币，除了某些特殊合约外，都是挖矿生成的。也就是说，矿工通过维系区块链网络，成为数字货币的生产方。挖出的矿就是数字货币，矿机就是数字货币的印钞机。 相比数字货币交易市场的暴涨暴跌，挖矿相对而言是一个比较稳妥的投资方式。随着数字货币挖矿越来越被大众所熟知，一些项目使用“手机挖矿”的活动，逐渐开始吸引各方的关注。与传统的矿机挖矿相比，手机挖矿只需要下载一个 App或 DApp，就可以通过签到或者授权的方式获取“算力”，从而挖矿获得指定的数字货币。这种方式是否科技的进步呢？我们通过了解数字货币挖矿的基础逻辑及发展史，可以得出清晰的结论。一、挖矿的基础逻辑我们都知道比特币的激励机制为工作量证明机制（POW,Proof Of Work）。在这个机制下，工作量越多，收益就越大。谁能最快地猜出这个随机且唯一的数字，谁就能做信息的公示人。这里所指的工作，就是记账和解题。记账是为了让全网数据同步且不可篡改，解题就是通过计算“抢夺”记账权。算法保证了计算结果的唯一性。计算的过程则会耗费大量算力，矿工每一次解出的正确结果，都会作为下一次计算的初始条件。哪个矿工先得出答案，他就可以用这个答案生成一个新的区块，再广播到全网中。收到这个新区块数据的矿工会立即停止当前的计算，用新区块里的数据重新进行下一次解题计算。这个过程就是“挖矿”。矿工生成的区块一旦被全网接受，矿工就能获得一定数额的比特币作为酬劳。在某个区块链网络上挖矿的人越多，意味着全网算力越大，也意味着整个区块链网络运转得到了矿工们的有力保障。二、挖矿历史简介2009年1月3日，比特币之父中本聪在一个小型服务器上，挖出了比特币的第一个区块 Block#0，并且获取了50个比特币的奖励。在随后很长一段时间内，挖矿仅仅是小圈子里的自娱自乐，区块1到区块40000高度之间，大部分挖矿所得的BTC绝大多数都从未被使用过。在那个“幸福”的时期，每个人使用家庭电脑就可以挖出比特币。比特币当时的价格甚至不足以覆盖挖矿活动所需的电费。随着比特币的影响越来越大，挖矿的人也越来越多，不断有人尝试用新的方式来挖矿。佛罗里达州程序员 Laszlo Hanyecz 发现，用显卡GPU挖矿比一般的CPU挖矿要快800倍，因此他挖出了大量比特币。并用其中的10000个比特币成功换来了两个披萨，因而青史留名。Laszlo Hanyecz采用的显卡GPU挖矿的方法，也让挖矿从CPU时代进入了GPU时代。在挖矿解题的过程中，需要大量简单而重复的计算，CPU里包含很多对于挖矿计算来说无用的结构，而显卡GPU天生适合进行大量暴力且无脑的简单运算。就像举行10以内加减法运算比赛，CPU是5个大学教授，GPU是1000个小学生。在双方同时开始计算10以内加减法时，尽管大学教授比小学生学历高，但显然1000个小学生要比5个大学教授算得更快。此后，用显卡进行挖矿的方式越来越普遍，各类显卡被全世界矿工们疯抢，造成了从2012年以来的显卡抢购热潮。显卡的价格在矿工的狂热抢购及生产厂家的有意控制下，已完全不适用摩尔定律。 显卡GPU的多处理器特性及天生适合大量暴力运算的特点，迅速进入专业人士的视野。2010年9月18日第一个显卡挖矿软件发布。一张显卡的挖矿能力相当于几十个CPU，挖矿能力得到明显提升。随后不久，专业的挖矿设备很快就被制造出来，被人们称为矿机。轰轰烈烈的矿机挖矿时代开始了。从2013年开始，国内的阿瓦隆（南瓜机）、烤猫USB等大量专业矿机上市，现货发售的阿瓦隆ASIC矿机，成功地让数百个普通矿工实现了人生逆袭。一台阿瓦隆矿机当时每天可以挖出10个以上的比特币，而当时一个比特币价值400元，因此每个阿瓦隆的购买者在三天时间里就能赚回矿机投入的本钱。专业矿机的发布，彻底颠覆了比特币挖矿行业，CPU和GPU在比特币挖矿行业一夜出名。使用个人电脑挖矿已经毫无意义，个人电脑挖矿时代就此终结。算力强大的新矿机让全网算力暴涨，根据中本聪的设计，比特币挖矿难度可以随着全网算力动态调整，算力越高、挖矿越难。挖矿收益取决于每个矿工占全网算力的比例，矿机越多也就意味着算力越大，分配到每个算力不变的矿工手上的挖矿收益就越小，于是矿机成为了矿工的军备竞赛产物。随着比特币价格的不断上涨，全世界矿机市场一片火爆。越来越多的人投入到矿机的研发之中，矿机期货预定的情况越来越普遍。网名叫做“夜猫”的比特币爱好者，用半年时间成功地研发了135纳米的ASIC芯片，但是随后发现，已经有团队成功研发出了400纳米芯片，全网算力的暴涨速度也大大超过预期，这就意味着135纳米的矿机还没出生，就宣告死亡。“科学技术是第一生产力”，伟人的这句名言淋漓尽致地体现在矿机研发上。对于矿工来说，拥有巨大算力的矿机等于拥有了印钞机。2014年，比特币全网算力不断攀升。芯片的性能日渐逼近硬件工艺极限，矿机市场也越来越稳定。原本通过矿机性能获得算力优势的时代结束，比特币个体矿工用矿机挖矿越来越难，矿工开始用矿机数量的累积，为自己积累算力。此时，电力成本成为了挖矿的重要可变动成本，因此开始有人说挖矿是对电力资源的巨大浪费。如果把比特币与黄金进行对比，我们会发现，人类想尽一切方法从金矿中开采黄金，再用剧毒物质氰化物去提炼，最后做成金条，然后又重新放入地下金库，再花重金去守卫。这整个过程是不是也特别浪费资源呢？我们可以从另外一个角度去思考这个问题，一个已占全球0.25%耗电量的区块链网络，足以证明了区块链技术的价值性和不可摧毁性。自此比特币挖矿经历了CPU挖矿、GPU挖矿、专业矿机挖矿、矿场挖矿和集群挖矿5个阶段。不同阶段的划分依据是算力的增加倍数。-CPU挖矿阶段，CPU算力平均是20MHash/s。-GPU挖矿阶段，GPU算力平均是400MHash/s。-FPGA挖矿阶段，FPGA算力平均是25GHash/s。-ASIC（Application-Speciftc Integrated Circuit）挖矿阶段，ASIC算力平均是3.5THash/s。-大规模集群挖矿，由N个ASIC矿机构成，算力是3.5THash/s乘以N。三、算法与挖矿方式在比特币矿机成熟之后，个人挖矿时代结束了。另外一些加密货币设计者，有的为了让更多用户通过消费级的硬件也可以参与“挖矿”（如莱特币），有的为了做到极致的匿名性（如采用11个加密方法的达世币），设计出与比特币不同的加密方式。加密方式不同，也就意味着挖矿的方式不同。 不同的加密算法带来的是不同的挖矿方式。不同的挖矿方式也会需要不同的挖矿矿机。例如采用 SHA256 算法的比特币，需要用专门的 ASIC 矿机进行挖矿；采用了 Ethash 算法的以太坊 ETH，可以用电脑 GPU 来挖矿；而门罗币可以用电脑 CPU 进行挖矿。而加密方式也非一成不变。例如，以太坊的加密方式可能将变成权益证明 POS 机制（Proof of Stake），即依据矿工所持有的以太币数量而不是他们的算力进行奖励。从 POW 转成 POS 就意味着无法对 ETH 进行挖矿。POS 是一种“钱生钱”的收益制度，由持有最多 Token 的人来公示最终信息。Token 余额越多的人获得公示信息的概率越高，公示人也会得到一定的 Token 作为奖励。因此，采用 POS 共识机制的数字货币无法通过挖矿产生，不过可以将这类货币放入派息钱包以赚取红利收入。除此之外，也有 POW 和 POS 混合使用的数字货币，例如达世币（DASH），它可以通过ASIC挖矿设备挖矿产生。它的主节点采用 POS 机制，主节点持有者为用户验证交易、存储数据及提供多种服务而获得奖励。四、云挖矿挖矿需要进行购买矿机、组装机器、设置挖矿软件等一系列工作，同时还要考虑到电费成本、机器维护成本等，因此存在一定的参与门槛。面对更多不愿意亲手挖矿的用户，专业挖矿公司和矿池开展了云挖矿业务。云挖矿是一种用户直接向矿池购买算力的挖矿形式。云挖矿的用户购买的是算力而不是矿机，因此不必承担矿机购买后的一系列配置和维护工作。用户云挖矿的收益则来自于购买算力的挖矿分成。用户只需登录云挖矿平台查看挖矿结果即可，不需要付出任何额外的工作量。这套挖矿流程更加简单，受到很多新用户的欢迎。五、手机挖矿由于手机的算力几乎可以忽略不计，所以从本质上来说，这更像一个营销活动而不是真正的数字货币“挖矿”。因为参与门槛极低，各类手机挖矿软件迅速被数百万用户下载使用。例如已经被明确定性及查封的网易星球、公信宝等。公信宝之前宣传的是用户通过数据授权获得算力挖矿。在公信宝 DApp 中，用户可以创建区块链身份，并授权、管理个人数据。授权的个人信息包括人脸识别数据、支付宝/淘宝数据、学信网数据、电信运营商数据、京东数据、邮箱信用卡账单数据等。授权的信息越多，用户所获得的算力就越多，能挖到的数字货币就越多。据之前公信宝官网介绍，用户授权导入数据的过程，是用户把数据导入用户私钥加密的侧链上。包括公信宝在内的机构和个人，没有能力查看和调用用户数据。当商户或其他个人需要查询用户数据时，会发送手机通知，经用户同意后，对方才能查到数据，让用户“做自己数据的主人”。这些手机挖矿软件随着区块链概念的火热不断脱颖而出，各类推广码占据了很多区块链新闻的评论篇幅。利用大众认知不足不断抛出新概念，例如：共识决定价值、游戏与广告的结合、算力与价值的结合等等。目前的手机挖矿类 App 及挖矿所得，更多类似于一种积分奖励的形式。高级些的项目甚至还有自建的交易网页，用户可以在网页上进行特定实物兑换。更甚者某些数字货币交易所协同作恶，他们在交易所上贩卖“期权”，而“期权”的本质是交易所中的数字，目的是伪造成这些项目是正规区块链项目的假象。这类项目往往利用用户一夜暴富的心理承诺“上主网”后会价格暴涨，而用户往往也存在“上主网”后第一时间套现的心理。殊不知，没有所谓的“主网”，所谓的“代币”从何而来？对于很多新用户，手机挖矿很可能是他们数字货币“挖矿”生涯的起点。然而，这些概念却是利用普通大众对区块链技术的陌生，以“挖矿”之名，行“欺骗”之实。有人认为现在白嫖又没有损失，很多项目方要的就是用户这么去想。当这些人有这种思想的时候，当“主网”上线时，会忍住“极少投入，丰厚回报​”的诱惑么？本文更希望让众多数字先驱认识到：共识并不能决定价值。比特币的共识之所以有价值，有其背后的技术及维护费用支撑。群氓的共识，价值何在？那是那句老话，各位想要投资数字货币的读者，一定要学习一些区块链基础知识及交易基本原理，虽然刚开始可能很枯燥，但要相信自己，只要愿意去学，一定能够学会。只有赚认知之内的钱，方能使我们在这场科技浪潮中立于不败之地。特别声明本文为澎湃号作者或机构在澎湃新闻上传并发布，仅代表该作者或机构观点，不代表澎湃新闻的观点或立场，澎湃新闻仅提供信息发布平台。申请澎湃号请用电脑访问http://renzheng.thepaper.cn。+1收藏我要举报#手机挖矿#区块链挖矿#挖矿#来到ComingDAO查看更多查看更多开始答题扫码下载澎湃新闻客户端Android版iPhone版iPad版关于澎湃加入澎湃联系我们广告合作法律声明隐私政策澎湃矩阵澎湃新闻微博澎湃新闻公众号澎湃新闻抖音号IP SHANGHAISIXTH TONE新闻报料报料热线: 021-962866报料邮箱: news@thepaper.cn沪ICP备14003370号沪公网安备31010602000299号互联网新闻信息服务许可证：31120170006增值电信业务经营许可证：沪B2-2017116© 2014-2024 上海东方报业有限公

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挖矿原理

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在比特币的P2P网络中，有一类节点，它们时刻不停地进行计算，试图把新的交易打包成新的区块并附加到区块链上，这类节点就是矿工。因为每打包一个新的区块，打包该区块的矿工就可以获得一笔比特币作为奖励。所以，打包新区块就被称为挖矿。

比特币的挖矿原理就是一种工作量证明机制。工作量证明POW是英文Proof of Work的缩写。

在讨论POW之前，我们先思考一个问题：在一个新区块中，凭什么是小明得到50个币的奖励，而不是小红或者小军？

当小明成功地打包了一个区块后，除了用户的交易，小明会在第一笔交易记录里写上一笔“挖矿”奖励的交易，从而给自己的地址添加50个比特币。为什么比特币的P2P网络会承认小明打包的区块，并且认可小明得到的区块奖励呢？

因为比特币的挖矿使用了工作量证明机制，小明的区块被认可，是因为他在打包区块的时候，做了一定的工作，而P2P网络的其他节点可以验证小明的工作量。

工作量证明

什么是工作量证明？工作量证明是指，证明自己做了一定的工作量。例如，在驾校学习了50个小时。而其他人可以简单地验证该工作量。例如，出示驾照，表示自己确实在驾校学习了一段时间：

比特币的工作量证明需要归结为计算机计算，也就是数学问题。如何构造一个数学问题来实现工作量证明？我们来看一个简单的例子。

假设某个学校的一个班里，只有一个女生叫小红，其他都是男生。每个男生都想约小红看电影，但是，能实现愿望的只能有一个男生。

到底选哪个男生呢？本着公平原则，小红需要考察每个男生的诚意，考察的方法是，出一道数学题，比如说解方程，谁第一个解出这个方程，谁就有资格陪小红看电影：

因为解高次方程没有固定的公式，需要进行大量的计算，才能算出正确的结果，这个计算过程就需要一定的工作量。假设小明率先计算出了结果x＝2.5，小红可以简单地验证这个结果是否正确：

可以看出，解方程很困难，但是，验证结果却比较简单。所以，一个有效的工作量证明在于：计算过程非常复杂，需要消耗一定的时间，但是，验证过程相对简单，几乎可以瞬间完成。

现在出现了另一个问题：如果其他人偷看了小明的答案并且抢答了怎么办？

要解决这个问题也很容易，小红可以按照男生的编号，给不同的男生发送不同的方程，方程的第一项的系数就是编号。这样，每个人要解的方程都是不一样的。小明解出的x＝2.5对于小军来说是无效的，因为小军的编号是3，用小明的结果验证小军的方程是无法通过验证的。

事实上如果某个方程被验证通过了，小红可以直接从方程的第一项系数得知是谁解出的方程。所以，窃取别人的工作量证明的结果是没有用的。

通过工作量证明，可以有效地验证每个人确实都必须花费一定时间做了计算。

在比特币网络中，矿工的挖矿也是一种工作量证明，但是，不能用解多项式方程来实现，因为解多项式方程对人来说很难计算，对计算机来说非常容易，可以在1秒钟以内完成。

要让计算机实现工作量证明，必须找到一种工作量算法，让计算机无法在短时间内算出来。这种算法就是哈希算法。

通过改变区块头部的一个nonce字段的值，计算机可以计算出不同的区块哈希值：

直到计算出某个特定的哈希值的时候，计算结束。这个哈希和其他的哈希相比，它的特点是前面有好几个0：

hash256(block data, nonce=0) = 291656f37cdcf493c4bb7b926e46fee5c14f9b76aff28f9d00f5cca0e54f376f

hash256(block data, nonce=1) = f7b2c15c4de7f482edee9e8db7287a6c5def1c99354108ef33947f34d891ea8d

hash256(block data, nonce=2) = b6eebc5faa4c44d9f5232631f39ddf4211443d819208da110229b644d2a99e12

hash256(block data, nonce=3) = 00aeaaf01166a93a2217fe01021395b066dd3a81daffcd16626c308c644c5246

hash256(block data, nonce=4) = 26d33671119c9180594a91a2f1f0eb08bdd0b595e3724050acb68703dc99f9b5

hash256(block data, nonce=5) = 4e8a3dcab619a7ce5c68e8f4abdc49f98de1a71e58f0ce9a0d95e024cce7c81a

hash256(block data, nonce=6) = 185f634d50b17eba93b260a911ba6dbe9427b72f74f8248774930c0d8588c193

hash256(block data, nonce=7) = 09b19f3d32e3e5771bddc5f0e1ee3c1bac1ba4a85e7b2cc30833a120e41272ed

...

hash256(block data, nonce=124709132) = 00000000fba7277ef31c8ecd1f3fef071cf993485fe5eab08e4f7647f47be95c

比特币挖矿的工作量证明原理就是，不断尝试计算区块的哈希，直到计算出一个特定的哈希值，它比难度值要小。

比特币使用的SHA-256算法可以看作对随机输入产生随机输出，例如，我们对字符串Hello再加上一个数字计算两次SHA-256，根据数字的不同，得到的哈希是完全无规律的256位随机数：

hash256("Hello?") = ????????????????????????????????????????????????????????????????

大约计算16次，我们可以在得到的哈希中找到首位是0的哈希值，因为首位是0出现的概率是1/16：

hash256("Hello1") = ffb7a43d629d363026b3309586233ab7ffc1054c4f56f43a92f0054870e7ddc9

hash256("Hello2") = e085bf19353eb3bd1021661a17cee97181b0b369d8e16c10ffb7b01287a77173

hash256("Hello3") = c5061965d37b8ed989529bf42eaf8a90c28fa00c3853c7eec586aa8b3922d404

hash256("Hello4") = 42c3104987afc18677179a4a1a984dbfc77e183b414bc6efb00c43b41b213537

hash256("Hello5") = 652dcd7b75d499bcdc61d0c4eda96012e3830557de01426da5b01e214b95cd7a

hash256("Hello6") = 4cc0fbe28abb820085f390d66880ece06297d74d13a6ddbbab3b664582a7a582

hash256("Hello7") = c3eef05b531b56e79ca38e5f46e6c04f21b0078212a1d8c3500aa38366d9786d

hash256("Hello8") = cf17d3f38036206cfce464cdcb44d9ccea3f005b7059cff1322c0dd8bf398830

hash256("Hello9") = 1f22981824c821d4e83246e71f207d0e49ad57755889874d43def42af693a077

hash256("Hello10") = 8a1e475d67cfbcea4bcf72d1eee65f15680515f65294c68b203725a9113fa6bf

hash256("Hello11") = 769987b3833f082e31476db0f645f60635fa774d2b92bf0bab00e0a539a2dede

hash256("Hello12") = c2acd1bb160b1d1e66d769a403e596b174ffab9a39aa7c44d1e670feaa67ab2d

hash256("Hello13") = dab8b9746f1c0bcf5750e0d878fc17940db446638a477070cf8dca8c3643618a

hash256("Hello14") = 51a575773fccbb5278929c08e788c1ce87e5f44ab356b8760776fd816357f6ff

hash256("Hello15") = 0442e1c38b810f5d3c022fc2820b1d7999149460b83dc680abdebc9c7bd65cae

如果我们要找出前两位是0的哈希值，理论上需要计算256次，因为00出现的概率是162=256，实际计算44次：

hash256("Hello44") = 00e477f95283a544ffac7a8efc7decb887f5c073e0f3b43b3797b5dafabb49b5

如果我们要找出前3位是0的哈希值，理论上需要计算163=4096次，实际计算6591次：

hash256("Hello6591") = 0008a883dacb7094d6da1a6cefc6e7cbc13635d024ac15152c4eadba7af8d11c

如果我们要找出前4位是0的哈希值，理论上需要计算164=6万5千多次，实际计算6万7千多次：

hash256("Hello67859") = 00002e4af0b80d706ae749d22247d91d9b1c2e91547d888e5e7a91bcc0982b87

如果我们要找出前5位是0的哈希值，理论上需要计算165=104万次，实际计算158万次：

hash256("Hello1580969") = 00000ca640d95329f965bde016b866e75a3e29e1971cf55ffd1344cdb457930e

如果我们要找出前6位是0的哈希值，理论上需要计算166=1677万次，实际计算1558万次：

hash256("Hello15583041") = 0000009becc5cf8c9e6ba81b1968575a1d15a93112d3bd67f4546f6172ef7e76

对于给定难度的SHA-256：假设我们用难度1表示必须算出首位1个0，难度2表示必须算出首位两个0，难度N表示必须算出首位N个0，那么，每增加一个难度，计算量将增加16倍。

对于比特币挖矿来说，就是先给定一个难度值，然后不断变换nonce，计算Block Hash，直到找到一个比给定难度值低的Block Hash，就算成功挖矿。

我们用简化的方法来说明难度，例如，必须计算出连续17个0开头的哈希值，矿工先确定Prev Hash，Merkle Hash，Timestamp，bits，然后，不断变化nonce来计算哈希，直到找出连续17个0开头的哈希值。我们可以大致推算一下，17个十六进制的0相当于计算了1617次，大约需要计算2.9万亿亿次。

17个0 = 1617 = 295147905179352825856 = 2.9万亿亿次

实际的难度是根据bits由一个公式计算出来，比特币协议要求计算出的区块的哈希值比难度值要小，这个区块才算有效：

Difficulty = 402937298

= 0x18 0455d2

= 0x0455d2 * 28 * (0x18 - 3)

= 106299667504289830835845558415962632664710558339861315584

= 0x00000000000000000455d2000000000000000000000000000000000000000000

注意，难度值的数值越小，说明哈希值前面的0越多，计算的难度越大。

比特币网络的难度是不断变化的，它的难度保证大约每10分钟产生一个区块，而难度值在每2015个区块调整一次：如果区块平均生成时间小于10分钟，说明全网算力增加，难度也会增加，如果区块平均生成时间大于10分钟，说明全网算力减少，难度也会减少。因此，难度随着全网算力的增减会动态调整。

比特币设计时本来打算每2016个区块调整一次难度，也就是两周一次，但是由于第一版代码的一个bug，实际调整周期是2015个区块。

根据比特币每个区块的难度值和产出时间，就可以推算出整个比特币网络的全网算力。

比特币网络的全网算力一直在迅速增加。目前，全网算力已经超过了100EH/每秒，也就是大约每秒钟计算1万亿亿次哈希：

所以比特币的工作量证明被通俗地称之为挖矿。在同一时间，所有矿工都在努力计算下一个区块的哈希。而挖矿难度取决于全网总算力的百分比。举个例子，假设小明拥有全网总算力的百分之一，那么他挖到下一个区块的可能性就是1%，或者说，每挖出100个区块，大约有1个就是小明挖的。

由于目前全网算力超过了100EH/s，而单机CPU算力不过几M，GPU算力也不过1G，所以，单机挖矿的成功率几乎等于0。比特币挖矿已经从早期的CPU、GPU发展到专用的ASIC芯片构建的矿池挖矿。

当某个矿工成功找到特定哈希的新区块后，他会立刻向全网广播该区块。其他矿工在收到新区块后，会对新区块进行验证，如果有效，就把它添加到区块链的尾部。同时说明，在本轮工作量证明的竞争中，这个矿工胜出，而其他矿工都失败了。失败的矿工会抛弃自己当前正在计算还没有算完的区块，转而开始计算下一个区块，进行下一轮工作量证明的竞争。

为什么区块可以安全广播？因为Merkle Hash锁定了该区块的所有交易，而该区块的第一个coinbase交易输出地址是该矿工地址。每个矿工在挖矿时产生的区块数据都是不同的，所以无法窃取别人的工作量。

比特币总量被限制为约2100万个比特币，初始挖矿奖励为每个区块50个比特币，以后每4年减半。

共识算法

如果两个矿工在同一时间各自找到了有效区块，注意，这两个区块是不同的，因为coinbase交易不同，所以Merkle Hash不同，区块哈希也不同。但它们只要符合难度值，就都是有效的。这个时候，网络上的其他矿工应该接收哪个区块并添加到区块链的末尾呢？答案是，都有可能。

通常，矿工接收先收到的有效区块，由于P2P网络广播的顺序是不确定的，不同的矿工先收到的区块是有可能的不同的。这个时候，我们说区块发生了分叉：

在分叉的情况下，有的矿工在绿色的分叉上继续挖矿，有的矿工在蓝色的分叉上继续挖矿：

但是最终，总有一个分叉首先挖到后续区块，这个时候，由于比特币网络采用最长分叉的共识算法，绿色分叉胜出，蓝色分叉被废弃，整个网络上的所有矿工又会继续在最长的链上继续挖矿。

由于区块链虽然最终会保持数据一致，但是，一个交易可能被打包到一个后续被孤立的区块中。所以，要确认一个交易被永久记录到区块链中，需要对交易进行确认。如果后续的区块被追加到区块链上，实际上就会对原有的交易进行确认，因为链越长，修改的难度越大。一般来说，经过6个区块确认的交易几乎是不可能被修改的。

小结

比特币挖矿是一种带经济激励的工作量证明机制；

工作量证明保证了修改区块链需要极高的成本，从而使得区块链的不可篡改特性得到保护；

比特币的网络安全实际上就是依靠强大的算力保障的。

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详解比特币挖矿— 应该是史上最通俗易懂的版本 - 知乎

详解比特币挖矿— 应该是史上最通俗易懂的版本 - 知乎切换模式写文章登录/注册详解比特币挖矿— 应该是史上最通俗易懂的版本S-Maruko从入门到精通，看我就够了！​​ 比特币挖矿就是矿工将一定数量的交易打包到同一个区块，然后共同去计算同一道数学题来决定以谁的区块链为准，并且决定谁赢得新发行的比特币和交易费。　　相信很多人都听说过比特币挖矿的说法，不知道有多少人真正理解这个概念。在矿产领域，挖矿的概念其实很容易理解，就是从富含某种矿物质的矿石中提炼出矿物质的过程，而所谓的矿工就是那些头戴安全头盔，从事提炼矿物质的工人，他们的形象在我们的脑海中恐怕一点也不陌生。　　比特币世界的挖矿和矿产领域的挖矿还是有很多相似之处的，都是在挖掘有价值的资产，都需要花费一定的代价，都能给挖矿的人带来一定的收益。矿产领域的挖矿可以得到相对稀缺的矿产资源，同时要付出体力和承担安全风险的代价;而比特币的挖矿可以得到比特币奖励，同时要付出计算机算力的代价。　　矿产领域的矿工是靠大型的机械设备，而比特币世界里的矿工是靠专业的计算机设备，伴随着激烈竞争，比特币的挖矿设备从最开始的普通计算机，到现在的越来越专业的挖矿设备。　　不过比特币世界的挖矿和矿产领域的挖矿也还是有很多不同的，比特币世界的挖矿还是发行新比特币的唯一方式，同时也是在去中心化的网络中保证民主和竞争的重要手段，但是它也不是一点坏处都没有，比如浪费了大量的计算机算力和电力。至于为什么会这么说，看完接下来的文字我想你就会明白了。　　文章导读：​　　1.什么是挖矿​　　2.如何证明谁的工作量最多​　　3.什么是工作量证明(POW)​　　4.挖矿是一场接力赛​　　5.小结　　1. 什么是挖矿　　如果还不了解区块链的话，可以参考不懂技术?老司机带你轻松理解区块链知识，比特币的网络中传播着大量的交易信息，既然没有中心化的统一服务，那么谁来确认这些交易的合法性，以及达成统一的共识呢?我们可以想想中心化服务的支付宝是如何解决这两个问题的，支付宝其实是买卖双方的中间担保，它负责确认每一笔交易是否合法，并且等双方在线下的交易没有问题时，才将资金转给卖方，这就保证了不会出现某一方作弊或者不认账的问题。　　但是比特币网络中没有像支付宝这样的担保角色，那么它是如何做到交易的正常进行的呢?其实答案也很简单，就是由网络中的所有全节点共同决定这份交易是否合法，通过共同维护同一份帐薄来确保交易不会违约和篡改。　　这就如同有10个人共同见证了两个人的交易，并一起确认这笔交易的合法性，同时每个人都维护了一份账本，这笔交易会记录到每个人各自维护的同一套账本上，如果有人要违约或篡改交易数据，他需要同时改掉至少6个人的账本(少数服从多数)。否则如果只改自己的那一份账本，别人很容易就看出他的作弊行为，想想掩耳盗铃的故事应该就能明白了。　　说回到比特币世界的挖矿，挖矿就是比特币世界里的矿工确认每一笔交易是否合法(关于如何确认交易合法，可以参考一文看懂比特币交易的全过程)，并将合法的交易写入到统一的公共帐薄上，同时会获得一定的新比特币和交易费的奖励的过程。奖励是为了鼓励更多的矿工加入进来，确保不会出现某一个节点独断专权的情况，至于奖励给哪一个矿工，这就要看谁的工作量更多了，在比特币的世界里，是靠共同解决某一个数学问题来证明工作量的多少。　　这就如同在竞争激励的市场经济中，每个公司都会拼尽全力提供更好的服务和产品才能生存下去，这样就不太容易产生垄断和腐败，而竞争的结果促进了资源的有效配置，社会的整体财富就会不断增长，最终所有人都会受益，当然受益最大的还是对社会贡献最大的企业家。　　而在计划经济下，所有的生产安排和资源分配，都掌握在少数人手中，权力的过度集中必然会导致腐败，也不利于资源的合理配置，长远来看，只能是绝大大多数人普遍赤贫，而受益最大的往往是掌握更多资源的人。想想改革开放前后的中国，就能明白计划经济和市场经济的不同效果了。　　总结一下，挖矿就是矿工为了得到新发行的比特币和交易费的奖励，主动去确认交易是否合法，并将合法的交易写入共同维护的帐薄中的过程。而奖励是为了确保矿工有更多的积极性，避免权力集中在少数人手中，同时奖励也是比特币发行的唯一方式。　2. 如何证明谁的工作量更多　　刚才提到了挖矿的奖励会给工作量最多的那个人，那么如何证明谁的工作量最多呢。其实也很简单，就是大家共同去解同一道数学题，这道数学题需要一定的计算量才能做出来，而率先得到答案的矿工就是最终的胜出者，分享最终的奖励。　　相信大家以前都玩过数独游戏(没玩过的同学请自行搜索游戏规则)，简单来说就是每一行与每一列必须出现1～9的数字，每个小九宫格内也必须有1～9的数字，并且每个数字在每行、每列和每个小九宫格里出现且仅能出现一次。游戏刚开始只会给出有限的几个位置上的数字，其他的位置都需要计算分析才能得出来正确的数字。​　　由这张游戏图可以看出，想要计算分析出每一个位置上的数字，还是需要花费不少力气的，但是填完之后来验证是否正确就简单很多，看一下横排、竖排以及小九宫格是否没有重复的数字即可。　　而比特币挖矿的数学题也有这样的特性，就是计算起来很费事，但是验证起来却很简单。当然了，挖矿的数学题不是求解一道数独题目，而是计算一道概率题。　　先举一个简单的掷骰子游戏，假如说有两个骰子，如果我说掷出一个骰子之和小于等于12的组合，你肯定会说这还不简单，随便掷，任一个组合都肯定小于等于12，一点难度都没有。好，那假如我把条件设为小于等于8呢，可能就不是每次都能掷出来了，它的概率是0.72;如果我再把条件设小呢，如果是4呢，那么掷出来的可能性就会进一步减小，概率为0.11。(这里默认大家都会计算概率，如果不懂的话，只需要知道概率在不断减小就可以，想想现实的场景，这点应该不难理解)3. 什么是工作量证明(POW)　　理解了掷骰子游戏，再来介绍挖矿的工作量证明(POW Proof-Of-Work)算法就很简单了，在之前一篇介绍区块链的文章不懂技术?老司机带你轻松理解区块链知识中，曾经提到过区块的数据结构，当时提到了两个数据是和挖矿相关的，当时没有详细说明，现在就可以拿出来分析了。　　这里的难度目标和Nonce就是和挖矿相关的参数，我们都知道比特币网络平均每10分钟产生新的比特币，也就是说挖矿的平均时间为10分钟，也许你会问怎么确保刚好是10分钟呢。其实答案很简单，就是控制数学题目的难度，假如某个人的解题速度在不断提升，那么我只要提高题目难度，就可以保证他解答的时间大致衡定。　　在比特币世界中，解题速度和计算机的算力有直接的关系，想想今天的一台计算机和20年前的一台计算机去解同一道复杂的数学题，谁先计算出来，我想你肯定也认同是今天的计算机率先求出答案。如果我告诉你，谁先解出答案，就给谁丰厚的奖励，大家肯定会拼命提高计算机的性能，这也是全球各个矿工在不断提高算力的原因，因为大家都想快速解出答案，以获得奖励。　　说回到难度目标和Nonce两个参数，挖矿的题目是这样的，每一个区块头都有唯一的哈希值，我现在要求你在这个哈希值后面添加一个随机数字(一般是从零开始递增)，然后再去计算这个结果的哈希值，直到求出来的哈希值小于某一个数字，而这个数字是由一个常数除以上面的难度目标得出来的。　　如果你理解了上面的掷骰子游戏应该能看懂这道题目，其实就是通过不同的数字不断地计算哈希值，直到答案小于某一个目标数字，这个目标数字越小，难度就越大，跟上面的骰子一样，结果越小，掷出来的概率就越小。而这个目标数字是由难度目标决定的，难度目标数字越大，除出来得到的目标数字就越小。　　Nonce计数器主要是统计总共计算了多少次，就如同掷骰子一样，虽然可以一把掷出要求的数字，但是多次平均下来，肯定是符合概率统计的，这样别的矿工就可以根据Nonce数字大小再一次印证这个矿工是否有作弊。　　至此你应该已经明白工作量证明算法的大致逻辑了吧，本质上就是在求一个概率题，谁先算出来就算谁赢，奖励就归谁。难度随着答题的速度会动态调整，而这个难度就是由上面的难度目标值决定，这样就能保证平均每10分钟完成一次挖矿。　　4. 挖矿是一场接力赛　　一旦一个矿工成功挖矿，根据数独游戏的逻辑，其他矿工很快就能验证是否成功，一旦验证通过就会将区块放入自己维护的区块链中，并赶紧投入到下一次的挖矿，不带有一丝一毫的犹豫。如此激烈的竞争伴随的结果，就是每个矿工都不断提升自己的计算机性能，结果就是大家的挖矿设备都不断升级，以至于现在的矿场都是紧挨发电厂，用最先进的专用挖矿芯片。　　这里其实还有一个问题，就是假如说有两个矿工同时计算出结果怎么办?这个时候就会出现分叉，也就是说区块链的末端区块存在分歧了，其实这只会临时出现，并不会长久存在。原因是一旦其他矿工确认了本次挖矿成功，就会投入到下一次挖矿，如果其他矿工又挖矿成功了，这条区块链路就会比另一条区块链路多出一个区块，区块链中的原则就是只认最长的链路，所以另一个挖矿成功的矿工很快就会舍弃之前的区块，以最长的区块链为准。　　而奖励也是要得到大多数的矿工认可后才会有效，毕竟账本是所有的人一起维护的，只有大多数人的账本上认可你的挖矿结果才有效。所以临时的分叉并不会影响最终的奖励，其实10分钟的挖矿时间也是比特币之父“中本聪”对效率和共识的一种平衡。　　看到这里也许你就会明白，为什么会说挖矿浪费了很多算力和电力，因为胜出者往往只有一个，其他的矿工就相当于白忙活了，但是他们的计算机已经投入计算了，这笔算力和与之相对应的电力也就此浪费了。　　这恐怕就是为了维护民主化的代价，如果让中心化的节点去统一确认交易，并写入公共帐薄，那么很容易滋生出腐败，这也不符合中本聪一开始的去中心化的设计理念，但是靠挖矿决定输赢又会导致资源浪费，只能说任何事情都是有成本和代价的，只要收益大于成本，这件事就有做的价值，比特币现在的价格相比用于计算的电费还是划算得多。5. 小结　　关于比特币的挖矿到此就全部介绍完了，不知道你有没有看明白。总结一下就是矿工将一定数量的交易打包到同一个区块，然后共同去计算同一道数学题来决定以谁的区块链为准，并且决定谁赢得新发行的比特币和交易费。这种靠竞争来解决交易共识的问题，避免了单一节点垄断整个网络的风险，让整个网络形成了良性竞争的局面。　　当然随着全网算力的提高，篡改的难度就越来越大了，因为你要改至少51%的全节点的账本，这就要求你的算力至少是其他51%全节点的总和，这个难度现在已经大到无法想象的程度，而且即便能做到，为此付出的电费代价也会让篡改者掂量一下这么做是否划算。关于比特币的挖矿到此就全部介绍完了，不知道你有没有看明白。总结一下就是矿工将一定数量的交易打包到同一个区块，然后共同去计算同一道数学题来决定以谁的区块链为准，并且决定谁赢得新发行的比特币和交易费。这种靠竞争来解决交易共识的问题，避免了单一节点垄断整个网络的风险，让整个网络形成了良性竞争的局面。　　——The End——『声明：本文转载于公众号“扬帆沧海”』发布于 2021-05-13 13:48比特币 (Bitcoin)btc挖矿挖矿​赞同 39​​4 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

比特币挖矿算法详解 - 知乎

比特币挖矿算法详解 - 知乎首发于清源的区块链实验室切换模式写文章登录/注册比特币挖矿算法详解清源区块链工程师比特币网络中，源源不断的收到交易，需要节点不断的打包这些交易，而网络中的所有节点都是对等的，如何判断谁可以打包这些交易，如何避免重复打包这些交易呢？这个时候就需要用到工作量证明（PoW，Proof-of-Work）的方式决定记账权。网络中的任何全节点，都可以试图创建区块，但区块只有在至少满足下列条件时创建的区块才会被其他节点认可和接受。 区块中包含的交易都是合法的； 区块哈希要小于等于一个目标值；要满足第一个条件很简单，节点只要将每笔交易都验证一遍，丢弃掉不合法的交易即可。但要满足第二个条件就需要挖矿。挖矿比特币挖矿就是找到一个随机数（Nonce）参与哈希运算Hash（Block Header），使得最后得到的哈希值符合难度要求，用公式表示就是Hash（Block Header）<= target 比特币采用的哈希算法是 SHA-256 ，也就是说最后会产生256位的输出，一共2^256种可能的取值。 最后得到的哈希值小于target的意思是把哈希后得到的bytes转换成数字后小于target转换成的数字。举个例子，直观的感受一下挖矿的难度;SHA-256计算123的值

a665a45920422f9d417e4867efdc4fb8a04a1f3fff1fa07e998e86f7f7a27ae3

下面这段字符是比特币第1000个区块的哈希（2009年1月产生）；

00000000c937983704a73af28acdec37b049d214adbda81d7e2a3dd146f6ed09

可以看到前面有8个0，虽然哈希值的生成是随机的，但是生成前面有8个0的值对计算机穷举来说也并不算太难。

再看一下这段字符，是比特币第560000个区块的哈希(2019年1月产生)；

0000000000000000002c7b276daf6efb2b6aa68e2ce3be67ef925b3264ae7122

可以看到前面有18个0，要生成满足这个条件的哈希对于普通电脑来说几乎是不可能完成的任务了。简单来看挖矿难度的高低就是生成区块头的哈希值有多少0。挖矿难度在比特币系统中出块时间被设置为一个常数10分钟，但是挖出区块的速度并不是固定的，而是随着挖矿难度的变化在10分钟上下浮动， 挖矿难度越大，出块时间就越长，为了得到相对平均的出块时间，需要动态调整挖矿难度。 比特币每产生2016个区块调整一次挖矿难度，一个块10分钟，2016个块大概是两周的时间，而调整挖矿难度的这些逻辑都在代码中，当大多数诚实节点采用这个策略的时候整个网络就会自动遵循这个策略。挖矿难度的计算公式如下：diffculty = difficulty_1_target / target此处的 difficulty_1_target 为一个常数，非常大的一个数字（ 2^(256-32)−1 ）。表示挖矿的初始难度，目标值越小，区块生成难度越大。 2^(256-32)−1 是比特币的初始难度，是前2016个块的难度。 这个难度被存储在比特币的区块头nBits字段中，当有恶意节点篡改这个策略时，挖矿产生的区块头的哈希值就会和诚实节点产生冲突，不会被接收，白白浪费了算力。 因为策略不同，也就是nBits不同，恶意节点产生的区块哈希无法被诚实节点验证。 调整出块时间比特币系统中区块的生产速度是根据之前产生区块速度调整的，之前出块速度大于10分钟，则认为需要降低难度，则需要提高第一个公式中target的值，而target则通过如下公式计算；target = current_target * ( actual time / excepted time )current_target是当前系统中的难度值，target是调整后的难度值，actual time是实际产生区块的时间，excepted time是期望出块时间（2016块*10分钟），actual time有上下限，actual time最多8周，最小二分之一周。挖矿算法比特币中nBits标识了挖矿的难度，也就是说这个区块头进行SHA-256哈希算法后得到的bytes转换成数字后要小于这个难度，而SHA-256计算后的结果有256位，如果直接存储需要32个字节比较占用空间，所以采用了一种压缩算法。压缩算法nBits有4个字节32位，将SHA-256计算得到的值经过如下算法压缩到32位；将数字转换为 256 进制。如果第一位数字大于 127（0x7f），则前面添加 0。压缩结果中的第一位存放该256进制数的位数。后面三个数存放该256进制数的前三位，如果不足三位，从后补零。举个例子，将十进制1000压缩;1. 1000转换256进制数，1000 = 3 * 256 + 232 = 3*256^(2-1) + 232*256^(1-1)

2. 3小于127，不需要补0，跳过

3. 从第一部看到1000转换成256位数有2位，压缩结果第一位应该存放2

4. 因为只有两位，所以最后一位补0，得到存放的值为 [2, 3, 232, 0]十进制，转换十六进制 [0x02, 0x03, 0xe8, 0x00] 合并存储到nbits为 0x0203e800难度计算在第一个公式中difficulty_1_target的值为 2^(256-32)-1,转换成256进制为；FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF第一位大于0x7f，前面补0，变为00 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF其长度等于 28+1=29 (0x1d)，且长度超过三位，无需补零，则压缩结果为：0x1d00FFFF，因为压缩存储容量只有才4个字节，前两字节已经被长度和添加的 00 所占用，只剩下2个字节来存储数字，这样后面的26个 FF 值被丢弃。T=0x00FFFF * 256^(0x1b-3) = 0x00000000FFFF0000000000000000000000000000000000000000000000000000比特币中的difficulty就是0x1d00FFFF，如果区块中的nBits为0x1d00FFFF则说明这个区块挖矿难度为最小挖矿难度1.实际上专业的矿池程序会保留被截断的FF：00 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF我们算一下比特币101799号区块的挖矿难度，通过区块链浏览器可以看到101799号区块的nBits为0x1b0404cbD = 0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF / 0x00000000000404CB000000000000000000000000000000000000000000000000 = 16307.669773817162 (pdiFF)pdiFF也被称为矿池难度。算力为了找到符合条件的值在挖矿的时候需要不断的调整区块头中Nonce的值，但是又会有一个问题，在比特币中Nonce的值是32位的，如果挖矿难度太大，就算穷尽Nonce的所有可能还是不能算出符合条件的值。铸币交易在一个区块产生的时候，会有一个铸币交易（coinbase），也就是矿工为自己铸币，产生新的比特币。铸币交易没有UTXO输入，只有输出指向自己的比特币地址，当挖矿成功，这个区块被网络接收的时候，新产生的币就转移到这个矿工地址了。看一下铸币交易包含的字段； transaction hash：“交易哈希”字段32个字节全部填充0（因为其没有UTXO输入）；ouput index：“交易输出索引”字段全部填充0xFF(十进制的255)； coinbase data：coinbase数据长度最小2字节，最大100字节。除了开始的几个字节外，矿工可以任意使用coinbase的其他部分，随意填充任何数据。以创世块为例，中本聪在coinbase中填入了这样的数据“The Times 03/Jan/ 2009 -Chancellor on brink of second bailout for banks“； - coinbase data size：coinbase数据大小； sequence number：现在未使用，设置为0xffffffff可以看到铸币交易的coinbase data字段是我们可以控制的，当Nonce不能满足挖矿难度的时候，我们可以通过调整coinbase data字段，从而影响区块头的默克尔树根的值，提供更多的可能来满足挖矿难度的要求。算力单位通过上面的流程，进行一次可能的挖矿尝试被称为H。 1 H/s = 每秒可执行一次哈希运算。 1 KH/s = 每秒1,000哈希（一千次）。 1 MH/s = 每秒1,000,000次哈希（百万次）。 1 GH/s = 每秒1,000,000,000次哈希（十亿次）。 1 TH/s = 每秒1,000,000,000,000次哈希（万亿次）。 1 PH/s = 每秒1,000,000,000,000,000次哈希。 1 EH/s = 每秒1,000,000,000,000,000,000次哈希。挖矿收益矿机挖矿的时候就会出现很长的时间找不到符合条件的哈希值，如果找不到哈希值不能打包区块就没有收益，显然对矿工十分不友好，但是如果挖到就像中彩票一样获得非常丰厚的回报。矿池为了避免单个矿工挖矿收益的不稳定性，就出现了矿池，矿池集合了大量的矿工，平均挖矿的收益，避免了挖矿收益的不稳定性。 矿池组织大量的矿工挖矿面临很重要的一个问题就是如何把高难度计算哈希的任务拆解成相对简单的任务，发送给单个矿工，回顾之前挖矿难度的计算，可以简单的认为前面0的多少表明了挖矿的难易。 0越多，挖矿难度越高，为了降低挖矿难度我们就要增加挖矿哈希0的数量，举个例子假设挖矿目标值 0x000abc，只要满足这个值就可以打包区块获得挖矿收益；

降低挖矿难度为 0x001abc，发送给矿工，矿工只要计算区块头满足这个相对低一点的难度就可以得到一个分片（shared），但是单个矿工挖到这个简单难度的块是无法发布到整个网络中的，但是矿池可以把这个分片记录下来，作为以后给这个矿工奖励的凭证。

0x001abc是0x000abc的子集，只要子集足够多总有一个会满足目标值。

当有一个矿工挖出一个满足目标值之后就可以获得挖矿收益，而挖矿就可以根据矿工分片多少来获得收益。

矿工收益 = 挖矿收益 / 挖到的分片数量但是现在还有一个问题没有解决，单个矿工挖到目标值以后如果私吞收益，私自广播区块怎么办？矿池有集中托管式的，也有分布式的。 集中托管式矿池，矿工可以把挖矿的机器托管给矿池，由矿池统一操作维护，只需要支付一些电费管理费即可，这样就避免了私自广播。 分布式矿池，矿工将机器自行管理，通过矿池协议从网络连接矿池即可，这样就会出现私自广播的可能。回顾一下铸币交易coinbase，可以看到有output字段，UTXO模型中币的来源都是上一个交易的output，所以可以把铸币交易的output字段设置为矿池的地址，然后随机生成一些coinbase data的填充后生成区块头的默克尔树，最后发由矿工去尝试目标值。通过这样的方式，即使矿工找到满足条件的哈希值，铸币交易的地址也是矿池的地址，私自广播区块没有任何收益，如果调整铸币交易的地址，这样又回到了独立挖矿的场景。全网算力如果要获知全网算力，可以通过出块时间，挖矿难度大致反推出全网算力。区块确认当一个区块产生之后，它不是立即可信的，网络上的节点总是相信最长的区块链，当一条交易记录被打包进一个区块之后，就有了一个确认，而这个区块所在的链后面被再加入一个区块，就是第二个确认，如此下去，一个交易有了6个确认，我们就认为这个交易已经确定了，会被永远记录在区块链中。 为什么是6个确认呢？因为每一个确认就是一个挖矿过程，需要大量的工作量证明，因此，这6个区块被同一个矿工创建的可能性微乎其微（可以说是不可能），因此矿工伪造交易也基本不可能。由于比特币的区块平均产生时间是10分钟，所以一个交易要1小时左右才能保证成功（最快），不过也不是所有的系统都这样认为，有些网站在接受比特币支付时，认为4个确认就可以给客户发货了，区块确认越多则越难被逆转。区块广播在区块链中，为了尽快收到其他节点的信息，节点间并不是直接传递区块信息的。 节点向附近节点发送一个Inv消息，Inv消息中包含已经被发送者（sender）接收并验证过的“交易记录的哈希”、以及“区块哈希”。接收者（receiver）收到Inv消息后，如果他还尚未从其他节点收到过相同的信息，他会发送一个getdata消息给发送者，要求得到交易记录及区块哈希包含的具体信息。此时，区块和交易记录的信息才会进行整体传递。 其中Inv消息结构如下；type MsgInv struct {

InvList []*InvVect

}

type InvVect struct {

Type InvType // Type of data

Hash chainhash.Hash // Hash of the data

}欢迎关注我的博客（qyuan.top），不定期分享一些区块链底层技术文章，博客排版要比知乎好一点（ㄟ( ▔, ▔ )ㄏ）。编辑于 2020-05-12 11:18挖矿区块链(Blockchain)比特币 (Bitcoin)​赞同 83​​11 条评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录清源的区块链

比特币矿工指南 | 了解比特币挖矿和矿工的重要角色

工指南 | 了解比特币挖矿和矿工的重要角色开始比特币矿工指南解锁比特币挖矿的潜力和矿工的关键角色比特大陆您进入比特币挖矿硬件的门户探索比特币矿工！加密地图 地图由以下提供 Bitcoin.com 地图想在这个页面上展示您的挖矿硬件吗？我们很乐意宣传您的服务。立即开始什么是比特币挖矿？比特币挖矿是创建新比特币并将交易添加到区块链的过程。矿工通过使用专业硬件解决复杂的数学问题发挥关键作用，确保网络安全并验证交易。作为对他们努力的回报，矿工将获得新挖出的比特币和交易费用，使挖矿成为分散的比特币生态系统中至关重要的组成部分。比特币挖矿采用工作证明共识机制，矿工必须展示计算工作以验证交易。这个能耗密集型的过程确保了比特币区块链的安全性和不可变性，使其抵抗审查和欺诈。除了创建新比特币外，挖矿还提供诸如网络安全、分散化和维护透明且防篡改的总账之类的好处。矿工竞相解决数学难题，第一个解决的验证下一个区块的交易。这个竞争性过程确保了比特币网络的完整性，并防止了双重花费。为什么考虑比特币挖矿？创建新比特币： 通过成功挖掘一个区块获得创建新比特币的机会。网络安全： 通过工作证明验证交易，为比特币网络的安全和完整性做出贡献。分散化： 通过参与分散的区块验证过程支持比特币的分散性质。透明总账： 帮助维护透明且防篡改的总账，防止双重花费和欺诈。竞争性奖励： 与其他矿工竞争，验证交易并赚取奖励，包括新挖出的比特币和交易费用。 比特币矿工常见问题解答（FAQ）关于比特币挖矿和矿工的常见问题解答。 比特币挖矿如何工作？ 比特币挖矿涉及解决复杂的数学问题以验证交易并将其添加到区块链。矿工使用专业硬件参与这个工作证明的过程。比特币挖矿的好处是什么？ 好处包括赚取新比特币、为网络安全做贡献、支持分散化、维护透明总账以及参与为奖励而进行的竞争性过程。与比特币挖矿相关的考虑和风险有哪些？ 考虑因素包括挖矿硬件的成本、电费支出、挖矿池参与以及环境影响。风险可能包括市场波动影响挖矿盈利能力。为什么选择比特币挖矿而不是购买比特币？ 比特币挖矿提供通过竞争性过程赚取新挖出的比特币的机会，积极为网络安全和分散化做出贡献。这是与购买比特币相比的一种替代方式。

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常见问题 - 比特币

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常见问题

为比特币相关的常见问题和错误认识寻找答案。

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概览

什么是比特币？

谁创造了比特币？

谁在控制比特币网络？

比特币是如何运作的？

真的有人使用比特币吗？

如何获得比特币？

用比特币支付有多难？

比特币的优势是什么？

比特币的缺点是什么？

为什么人们相信比特币？

我能用比特币赚钱吗？

比特币是完全虚拟和非物质的吗？

比特币是匿名的吗？

比特币丢失时会发生什么？

比特币能否扩大规模成为一个主要的支付网络？

合法

比特币合法吗？

比特币对非法活动有用吗？

比特币能被监管吗？

比特币和税收有何关系？

关于比特币和消费者保护

经济

比特币是怎样产生的？

比特币为什么有价值？

比特币的价格由什么决定？

比特币会变得不值钱吗？

比特币是泡沫吗？

比特币是庞氏骗局吗？

比特币不会使早期使用者受益更多吗？

比特币的总量有限不会有局限性吗？

比特币不会陷入螺旋式的通货紧缩吗？

投机活动和价格的波动会成为比特币的一个问题吗？

如果有人将现有的比特币全部买下将会怎样？

如果有人创造了一个更好的数字货币将会怎样？

交易

为什么我必须等待10分钟？

交易手续费是多少？

如果我的电脑关机时接收到比特币会怎样？

“同步”是什么意思？为什么同步要花很长时间？

挖矿

什么是比特币挖矿？

比特币的挖矿的原理是什么？

挖矿不是一种能源浪费吗？

如何通过挖矿帮助保护比特币的安全？

开始挖矿前，我需要些什么？

安全性

比特币安全吗？

比特币在过去被黑客攻击过吗？

用户是否可以联合起来攻击比特币？

量子计算是对比特币的威胁吗？

帮助

我想了解更多。我在哪里可以得到帮助？

概览

什么是比特币？

比特币是一个共识网络，促成了一个全新的支付系统和一种完全数字化的货币。它是第一个去中心化的对等支付网络，由其用户自己掌控而无须中央管理机构或中间人。从用户的角度来看，比特币很像互联网的现金。比特币也可以看作是目前最杰出的三式簿记系统。

谁创造了比特币？

比特币是第一个实现了“隐秘货币”概念的货币。1998年，Wei Dai在cypherpunks邮件列表中首次阐述了“隐秘货币”的概念，即：一个采用密码学原理控制货币的发行和交易、而不是依赖于中央管理机构的全新的货币形态。2009年，中本聪（Satoshi Nakamoto 化名）在cryptography邮件列表中发表了第一个比特币规范及其概念证明。2010年年底，中本聪离开该项目，关于他的身份没有透露太多。此后，众多开发人员致力于比特币的项目，比特币社区迅速成长起来。

中本聪的匿名身份经常会引起毫无根据的忧虑，其中很多是与比特币开放源代码特性的误解有关。比特币的协议和软件都是公开发布的，世界各地的任何开发人员都可以查看其代码，或者开发他们自己修改过的比特币软件版本。就像目前的开发人员，中本聪的影响仅仅局限于那些他做出的被其他人采纳的改动，因此，中本聪并没有控制比特币。那么，在今天，关于比特币的发明者的身份问题可能和纸张发明者的身份问题一样。

谁在控制比特币网络？

没有谁拥有比特币网络，就像没有人拥有电子邮件背后的技术一样。比特币由世界各地所有的比特币用户控制。开发者可以改善软件，但他们不能强行改变比特币协议的规则，因为所有的用户都可以自由选择他们想用的软件。为了相互之间保持兼容性，所有用户也需要选择遵循相同规则的软件。只有所有用户达成完全一致的共识，比特币才能正常地工作。因此，所有的用户和开发者对接受和保护这一共识很有动力。

比特币是如何运作的？

从用户的角度来看，比特币就是一个手机应用或电脑程序，可以提供一个个人比特币钱包，用户可以用它支付和接收比特币。这就是比特币对于大多数用户的运作原理。

在幕后，整个比特币网络共享一个称作“块链”的公共总帐。这份总帐包含了每一笔处理过的交易，使得用户的电脑可以核实每一笔交易的有效性。每一笔交易的真实性由发送地址对应的电子签名保护，这使得用户能够完全掌控从他们自己的比特币地址转出的比特币。另外，任何人都可以利用专门硬件的计算能力来处理交易并为此获得比特币奖励。这一服务经常被称作“挖矿”。你可以查阅专用页面 和 原始论文来了解更多有关比特币的信息。

真的有人使用比特币吗？

是的，越来越多的企业和个人在使用比特币。这既包括像饭店，公寓和律师事务所那样的传统企业，也包括像Namecheap，Overstock.com，和Reddit 这样的流行在线服务。虽然比特币仍然是一个相对较新的现象，但它发展迅速。2013年8月底，流通中的比特币总值超过了15亿美元，每天都有价值数百万美元的比特币在进行兑换。

如何获得比特币？

作为商品或服务的支付方式。

在一个比特币交易所购买比特币。

和你附近的人兑换比特币。

通过具有竞争力的挖矿赚取比特币。

尽管可能有人愿意让对方以信用卡或PayPal支付的方式购买自己的比特币，大部分的交易平台是不接受来自这些支付方式的资金的。这是为了防止某些情况下有人用PayPal购买比特币，然后在交易到一半的时候撤销。这通常被称作退单。

用比特币支付有多难？

相比借记卡或信用卡购物，比特币付款更加容易，无需一个商家账户就可以接收比特币付款。在你的电脑或智能手机上的钱包应用程序中，输入收款人的比特币地址和付款金额，按发送键即可完成付款。为了更方便地输入收款人地址，很多钱包可以通过二维码扫描或者NFC技术触碰两部手机获得地址。

比特币的优势是什么？

支付自由 - 无论何时何地都可以即时支付和接收任何数额的资金。无银行假日，无国界，无强加限制。比特币允许其用户完全控制他们的资金。

自己选择手续费 - 目前对比特币支付的处理不收取手续费或者仅收取极少的手续费。用户可以把手续费包含在交易中来鼓励更快的交易确认，更快收到由网络发来的交易确认。另外，也有商家处理器协助商家处理交易，每天将比特币兑换成法定货币并直接将资金存入商家的银行账户。因为这些服务都基于比特币，所以它们可以提供远低于PayPal或信用卡网络的手续费。

降低商家的风险 - 比特币交易是安全，不可撤销的，并且不包含顾客的敏感或个人信息。这避免了由于欺诈或欺诈性退单给商家造成的损失，而且也没有必要遵守PCI标准。在信用卡无法使用或欺诈率高得令人无法接受的地方，商家也可以很容易地扩展新的市场。最终结果是更低的手续费，更大的市场，和更少的行政成本。

安全和控制 - 比特币的用户完全控制自己的交易；商家不可能强制收取那些在其它支付方式中可能发生的不该有或不易发现的费用。用比特币付款可以无须在交易中绑定个人信息，这提供了对身份盗用的极大的防范。比特币的用户还可以通过备份和加密保护自己的资金。

透明和中立 - 关于比特币资金供给本身的所有信息都存储在区块链中，任何人都可以实时检验和使用。没有个人或组织能控制或操纵比特币协议，因为它的协议在密码学上是安全的。所以我们可以信任比特币是完全中立，透明且可预测的。

比特币的缺点是什么？

接受程度 - 仍然有很多人不知道比特币。每天有更多的企业接受比特币，因为他们希望从中受益，但这个列表依然很小，为了从网络效应中获益，仍然需要有更多的企业支持比特币。

波动性 - 流通中的比特币总价值和使用比特币的企业数量与他们可能的规模相比仍然非常小。因此，相对较小的事件，交易或业务活动都可以显著地影响其价格。从理论上讲，随着比特币的市场和技术的成熟，这种波动将会减少。这个世界以前从未出现过任何一个新兴货币，所以想象它将如何进展真的非常困难 (同时也令人兴奋)。

处于发展阶段 - 比特币软件依然处于beta版本，许多未完成的功能处于积极研发阶段。新的工具，特性和服务正在研发中以使比特币更为安全，为更多大众所使用。其中有一些功能目前还不是每个用户都能使用。大部分比特币业务都是新兴的，尚不提供保险。总体来说，比特币尚处于成熟的过程当中。

为什么人们相信比特币？

关于比特币的大部分信任来自于一个事实：它根本不需要任何信任。比特币是完全开源和去中心化的，这意味着任何人在任何时间都可以查看整个源代码。所以世界上的任何一个开发人员都可以精确验证比特币的工作原理。任何人都可以实时地一目了然地查询现存的所有的比特币交易和已发行的比特币。所有的付款不依赖于第三方，整个系统由大量专家审查过的密码学算法保护，比如那些用于网上银行的算法。没有组织或个人可以控制比特币，而且即使并非所有的用户都值得信任，比特币网络仍然是安全的。

我能用比特币赚钱吗？

你永远不应期望通过比特币或任何新兴技术致富。对于任何听起来好得令人难以置信，或违背基本经济规律的东西保持警惕始终是很重要的。

比特币是一个不断增长的创新领域，这里有商机，同时也有风险。即使到目前为止，比特币以飞快的速度在发展，但谁也不能保证它将继续增长。任何有关比特币的时间和资源的投入都需要创业精神。用比特币赚钱的方法有很多种，如挖矿，投机或经营新业务。所有这些方法竞争都很激烈，并且没有利润保证。每个人应该对任何此类项目中所涉及的成本和风险自己做出适当的评估。

比特币是完全虚拟和非物质的吗？

比特币和人们每天使用的信用卡和网上银行网络一样是虚拟的。比特币和其它任何形式的货币一样可以用来在网上或者实体商店支付。比特币也可以兑换成实体货币比如Denarium 币，但是手机支付通常更加方便。比特币余额存储在一个大型分布式网络中，任何人都无法恶意修改。换句话说，比特币用户对他们的资金拥有唯一的控制权，比特币不会因为其虚拟性而消失。

比特币是匿名的吗？

和其他任何货币一样，比特币的设计允许其用户在一个可接受的隐私程度支付和接收付款。但是比特币不是匿名的，所以无法提供和现金一样的隐私程度。使用比特币会留下许多公共记录。有多种机制可以用来保护用户的隐私，还有更多正在开发中。然而，在大部分比特币用户正确使用这些功能前还有功夫要投入。

一些人担忧比特币的私下交易可被用于非法目的。值得一提的是，比特币无疑将受制于已经在现有的金融体系内发挥作用的类似规定。比特币不会比现金更具有匿名性，而且也不太可能防碍犯罪调查的进行。此外，比特币的设计也是为了防止大范围的金融犯罪。

比特币丢失时会发生什么？

当一个用户丢失了他的钱包，其后果是其中的资金退出流通。丢失的比特币和其它比特币一样依然存在于块链中。但是丢失的比特币将永远处于休眠状态，因为任何人都无法找到可以再次使用这些比特币的私钥。根据供求法则，当可用的比特币变少时，剩余的比特币会有更高的需求量，其价值就会升高作为补偿。

比特币能否扩大规模成为一个主要的支付网络？

比特币网络已经能够每秒钟处理比目前的处理量大很多的交易数量。但是它还没有完全成熟到可以将规模扩展至主要信用卡网络的程度。提高目前这一上限的工作正在进行中，未来的需求也非常清楚。从一开始，比特币网络的每一个方面都在不断成熟，优化和专门化，这一过程在今后几年内仍将持续。随着流量的增加，更多比特币用户可能会使用轻量级的客户端，而完全网络节点则可能成为更为专门化的服务。更多详情请查阅维基页面 可扩展性 。

合法

比特币合法吗？

具我们目前所知，比特币在大部分行政辖区并没有被立法机构界定为非法货币。但是，一些行政辖区(如阿根廷和俄罗斯)严格限制或禁止国外货币。其他行政辖区(如泰国)可能限制颁发某些实体的许可，比如比特币交易平台。

来自不同行政管辖区的监管机构正在采取措施，就如何将这项新技术与正规的，受监管的金融体系结合在一起，为个人和企业提供一些规则。例如，美国财政部的金融犯罪执法网络(FinCEN)，就如何描述涉及虚拟货币的某些活动，发布了非约束性的指导。

比特币对非法活动有用吗？

比特币是货币，而货币的使用一直以来都有合法和非法的目的。在被金融犯罪利用的程度上，现金，信用卡和目前的银行系统是远远胜过比特币的。比特币能够带来支付系统的重大革新，这些革新所带来的裨益被认为是远远超过其潜在弊端的。

比特币的设计是提高货币安全性的巨大进步，也是针对许多金融犯罪形式的重要保护机制。例如，比特币完全不可能被仿造。用户完全掌控他们的支付交易，不会像信用卡诈骗那样收到未核实的费用。比特币交易是不可撤销的，避免了诈骗性退单。通过非常强大且有用的机制，比如备份，加密和多重签名，比特币可以保护资金免于盗取和遗失。

一些人担忧比特币对于罪犯可能更具吸引力，因为它可以用来进行私下的和不可撤销的付款。然而，这些功能早已存在于完善的被广泛应用的现金和电汇中。比特币的使用无疑将受制于已经在现有金融体系内发挥作用的类似规定，而且它也不太可能防碍犯罪调查的进行。一般来说，当一些重要突破没有被熟知之前，存在争议是很常见的。其中，互联网就是一个很好的例子可以说明这种情况。

比特币能被监管吗？

比特币协议本身是不能修改的，除非几乎全部的用户一起协作来选择要使用哪个软件。在全球比特币网络规则中试图赋予一个区域管理机构特殊权利是不切实际的。任何一个富有的组织可以选择投资挖矿硬件来控制整个网络中一半的计算能力，从而实现对最近交易的冻结和撤销。然而，他们无法保证能一直拥有这种能力，因为这一投资需要和全世界其他矿工的总和持平。

然而，用监管任何其它货币类似的方式监管比特币的使用是可能的。和美元一样，比特币可以用于各种用途，其中一些可以被视为合法的，或者并不是符合每个行政管辖区的法律。在这一点上，比特币无异于任何其他的工具或资源，会受制于每个国家不同的规定。在限制性的规定下，比特币的使用也会变得很艰难，这种情况下，很难确定将有多大比例的用户会继续使用该技术。选择禁止比特币的政府将会阻碍国内企业和市场的发展，将创新转移到其他国家。像往常一样，监管机构所面临的挑战是在不损害新兴市场和企业的发展的同时，制定出有效的解决方案。

比特币和税收有何关系？

比特币不是法定货币，在任何行政管辖区都没有法定货币的地位，但无论使用的是什么介质，往往都要承担纳税义务。在许多不同的行政管辖区，对于由比特币产生的收入、销售所得、工资、资本收益、或一些其他形式的纳税义务都有各种各样的法律法规。

关于比特币和消费者保护

比特币使人们可以用他们自己的方式自由交易。每个用户都可以像使用现金一样付款和收款，同时也能参与更为复杂的合约。多重签名允许比特币网络只有在某个既定群体中同意为交易签名的成员达到一定数量时才接受该交易。这为将来发展创新的纠纷仲裁服务打下了基础。这一服务可以在双发无法达成一致的情况下允许对资金没有控制权的第三方来批准或者拒绝一笔交易。和现金以及其它支付方式不同的是，比特币总是会留有一份公开证据证明交易确实发生过，这可以被用来对存在欺诈行为的企业进行追索。

同样值得注意的是，商家通常依靠其公众口碑来维持经营并付工资给其员工，然而当他们反过来跟新顾客打交道时却无法得到这样信息。比特币的运作方式可以让个人和企业都免于欺诈性退单的危害，同时当顾客不愿意信任某个商家时可以让其选择要求更多的保护。

经济

比特币是怎样产生的？

新的比特币通过“挖矿”产生，“挖矿”是一个具有竞争力和去中心化的过程。这一过程包括个人为比特币网络服务，并因此得到回报。比特币的矿工使用专用的硬件处理交易和保护比特币网络，并在交易时收集新的比特币。

比特币协议的设计方式是以固定的速率发行新的比特币。这使得比特币的挖矿成为一个竞争极为激烈的行业。当越来越多的矿工加入比特币网络，赚取利润变得越来越难，矿工必须寻求效率以削减生产成本。任何中央管理机构或开发者都无权控制或操纵该系统以提高他们的利润。任何行为如不符合该系统要求遵循的规则，都将被全世界任何一个比特币节点所拒绝。

比特币以一个可预测的逐步下降的速率发行。新产生的比特币数量会逐年减半，直到比特币的总数达到2100万个。到那时，比特币矿工也许只能通过大量的小额交易手续费来支持。

比特币为什么有价值？

比特币具有价值是因为它作为货币形式的一种是有用的。比特币具有货币的数学特性(持久性，可携带性，可互换性，稀缺性，可分割性和易识别性)而非依赖于物理特性(比如黄金和白银)或中央权力机构的信任(比如法定货币)。简而言之，比特币是由数学支持的。有了这些特性，一种货币形式要具有价值所需要的就是信任和使用。对比特币而言，这可以从它日益增长的用户，商家和初创企业基数上得到体现。同所有货币一样，比特币的价值直接来自于愿意接受它作为支付方式的人们，这也是唯一的来源。

比特币的价格由什么决定？

比特币的价格由供需决定。当对比特币的需求增加，比特币价格就上涨；需求减少，价格就下跌。目前只有很少的比特币在流通，新的比特币以一个可预见的逐步下降的速率发行，这表示需求必须遵循这一通胀水平才能保持价格的稳定。和它可能会成为的市场规模相比，比特币目前仍然是一个相对较小的市场，无需大量资金就能促使市场价格上下波动，因此，比特币的价格仍然很不稳定。

比特币价格随时间变化：

比特币会变得不值钱吗？

会。历史上有很多不成功而不再使用的货币，比如魏玛共和国时期的 德国马克以及更近的 津巴布韦元。虽然以前的货币失败通常是由于在比特币上不可能发生的超通货膨胀，但是总会有潜在的技术失误，竞争货币和政治问题等。基本的经验就是，没有一种货币可以被认为是绝对安全，不会出现失败或困难时期的。比特币自诞生起几年中被证明是可靠的，而且比特币继续成长的潜力很大。但是，没有人能够预测比特币的未来会怎样。

比特币是泡沫吗？

价格的快速上涨并不会构成泡沫。人为的高估将会导致一个突然向下的修正，才会构成泡沫。基于成千上万的市场参与者个体行为的选择导致比特币价格的波动是市场决定价格的结果。从情感上说，价格变动的原因包括：对比特币失去信心，不是基于比特币经济的基本面的价格和价值之间的巨大差异，越来越多的刺激投机性需求的新闻报道，对不确定性的恐惧，以及过时的非理性的繁荣和贪婪。

比特币是庞氏骗局吗？

庞氏骗局是一种诈骗性的投资运作，它是利用投资者自己的钱作为回报支付给投资者，或者利用新投资人的钱支付给老投资者，而非通过公司本身经营所赚的钱作为回报。当没有足够的新投资人加入便导致庞氏骗局瓦解，最后的投资人便会蒙受损失。

比特币是一个无中央管理机构的自由软件项目，因此，没有人能够对投资回报做虚假的陈述。就像其他主要货币，如黄金、美元、欧元、日元等，比特币不能保证购买力并且汇率是自由浮动的。由此导致的波动性使得比特币持有者无法预测获利或损失。事实是，由于其有用的和有竞争力的特性，比特币正在为成千上万的用户和企业所使用。

比特币不会使早期使用者受益更多吗？

一些早期使用者拥有大量的比特币，因为他们在一个未经证实的技术上冒着风险投入了时间和资源，而当时该技术几乎还无人使用，也更难保证其安全性。在比特币变得有价值之前，许多早期的使用者经常消费大量的比特币，或者仅仅只买了少量的比特币，因此并没有获得巨大的收益。谁也不能保证比特币的价格将上涨或下跌。这非常像投资给一个早期的初创公司，可能会随着其实用性和普及获得价值，也也可能一直没有突破。比特币尚处于起步阶段，它的设计者眼光长远；很难想象它如何能够更少地偏向早期的使用者，今天的用户可能会是明天的早期使用者，也可能不是。

比特币的总量有限不会有局限性吗？

Bitcoin 的独特之处在于只有总量为2100万的比特币会被生成。但是这根本不会成为一种局限，因为交易中可以将比特币划分成更小的次级单位，比如 bit - 一比特币等于 1,000,000 bit。一个比特币可以拆分到小数点后8位 （0.000 000 01），如果将来平均单笔交易规模减小到一定程度时，甚至可以拆分到更小的单位。

比特币不会陷入螺旋式的通货紧缩吗？

螺旋式通缩理论这么阐述，如果预计价格要下跌，为了从较低的价格中获利，人们将选择今后再购买。由此导致的需求减少反过来将使商家试图通过降低他们的价格刺激需求，从而使问题更糟，并导致经济萧条。

尽管该理论普遍地被中央银行家们用于解释通货膨胀，但它似乎并不总是有效，经济学家之间对该理论也有争议。消费类电子产品市场就是一个例子，商品价格不断下跌，但并没有导致萧条。同样地，比特币的价值不断在上升，同时比特币经济的规模也随之大幅增长。因为比特币的经济规模和货币价值都是从2009年由零开始，所以比特币是螺旋式通缩理论的一个反例，说明有时候该理论必然是错的。

尽管如此，比特币并没有设计成为一个通货紧缩的货币。更准确的说法是，比特币在其早期有通胀的趋势，在其后期变得稳定。只有当人们粗心地丢了钱包又没有备份时才会导致流通中的比特币数量减少。有了稳定的货币基础和稳定的经济，货币的价值应保持不变。

投机活动和价格的波动会成为比特币的一个问题吗？

这是一个鸡生蛋、蛋生鸡的问题。为了稳定比特币的价格，需要越来越多的企业和用户发展大规模的经济。为了发展大规模的经济，企业和用户将寻求价格的稳定性。

幸运的是，波动性不会影响比特币作为A到B点对点支付系统的主要优点。企业可以即时将比特币兑换成当地货币，使其既能得益于比特币的优势，又不会受到比特币价格波动影响。由于比特币提供了许多有用的独特功能和属性，很多用户选择了使用比特币。有了这样的解决方案和动因，随着将来比特币成熟和发展到一定程度，实现其价格的有限波动是完全可能的。

如果有人将现有的比特币全部买下将会怎样？

发行至今的比特币只有一小部分在交易市场上出售。比特币市场竞争激烈，意味着一个比特币的价格会根据供求关系上下浮动。另外，在未来几十年中新的比特币还会持续发行。所以即使是最决断的买家也不可能将现有的比特币全部买下。但是这种情况并不意味着这个市场对价格操纵是免疫的。要使比特币的市场价格上下变动并不需要投入非常大量的资金，因此到目前为止比特币依然属于一种波动性较大的资产。

如果有人创造了一个更好的数字货币将会怎样？

这有可能发生。但就目前来说，比特币仍是迄今为止最流行的去中心化虚拟货币，不过谁也不能保证它永远处于这一地位。现在已经有一些受到比特币启发的替代货币出现。然而一个较为合理的假设是，新型货币需要有重大的改进才可能在目前既定的市场上替代比特币，当然这些依然是不可预知的。在不改变协议基本组成的前提下，比特币或许也会采用一些竞争货币的改进措施。

交易

为什么我必须等待10分钟？

比特币几乎是即时接收付款的。然而，在网络开始将你的交易加入一个区块来确认该交易以及你可以使用接收到的比特币之前，有一个平均10分钟的延迟。确认的意思是在网络上达成了一个共识，即你收到的比特币没有用来支付给别人因此被认定是你的财产。一旦你的交易被包含进一个区块，则之后的所有区块都会包含它，这将极大地巩固这个共识并减小交易撤销的风险。每一个用户都可以自行判断交易被确认的时间点，但通常来说，收到6个确认就如同在信用卡交易后等待6个月那样安全。

交易手续费是多少？

交易可以不用手续费，但无手续费的交易可能会需要等待更多天甚至星期来完成。尽管交易费可能会随时间增加，但通常的交易费是一个很小的数额。默认情况下，Bitcoin.org上列出的比特币钱包会使用一个它们认为合适的手续费；大部分钱包也会给你在发送交易之前检查手续费的机会。

交易手续费能对过多交易导致的网络超载起到保护作用。具体的收费方案还在发展中并将随着时间的推移而改变。因为手续费用与交易金额无关，所以它可能有时候看上去非常低（0.0005BTC相对于一笔1000BTC的转账 ），有时候高的离谱（0.004BTC相对于一笔0.02BTC的支付）。手续费的高低是由交易数据的大小和交易次数等因素决定的。比如说，如果你接收了一大批小额的款项，那么其支付的费用就会高些。这种支付就好比用一分钱硬币来付餐厅帐单。小额比特币的快速消费可能也会产生手续费。如果你的活动符合常规交易的特征，则手续费应该会很低。

如果我的电脑关机时接收到比特币会怎样？

这没有关系。比特币会在你下次打开钱包程序的时候出现在你的帐户里。事实上比特币并不是由你电脑上的软件来接收，它们是被添加到一个由网络中所有设备共享的公共总帐户中。如果你在你的客户端没有运行的时候收到比特币，当事后再打开客户端的时候，它会下载区块并更新任何尚未记下的交易，而那些比特币最终会出现在钱包中，就像是实时收到的一样。只有在你想花比特币的时候才需要用到你的钱包。

"同步"是什么意思？为什么同步要花很长时间？

只有像Bitcoin Core这样的完全节点型客户端才需要较长的同步时间。从技术上来说，同步是一个下载并核实网络上所有以往比特币交易的过程。某些比特币客户端需要知道所有以往的交易才能计算你比特币钱包的可用余额并完成新的交易。这一步骤非常消耗资源，需要有足够的带宽以及能存放整个块链的空间。为了保持比特币的安全性，需要有足够的用户使用完全节点型客户端，因为他们起着确认和中继交易的作用。

挖矿

什么是比特币挖矿？

挖矿是消耗计算资源来处理交易，确保网络安全以及保持网络中每个人的信息同步的过程。它可以理解为是比特币的数据中心，区别在于其完全去中心化的设计，矿工在世界各国进行操作，没有人可以对网络具有控制权。这个过程因为同淘金类似而被称为“挖矿”，因为它也是一种用于发行新比特币的临时机制。然而，与淘金不同的是，比特币挖矿对那些确保安全支付网络运行的服务提供奖励。在最后一个比特币发行之后，挖矿仍然是必须的。

比特币的挖矿的原理是什么？

任何人均可以在专门的硬件上运行软件而成为比特币矿工。挖矿软件通过P2P网络监听交易广播，执行恰当的任务以处理并确认这些交易。比特币矿工完成这些工作能赚取用户支付的用于加速交易处理的交易手续费以及按固定公式增发的比特币。

新的交易需要被包含在一个具有数学工作量证明的区块中才能被确认。这种证明很难生成因为它只能通过每秒尝试数十亿次的计算来产生。矿工们需要在他们的区块被接受并拿到奖励前运行这些计算。随着更多的人开始挖矿，寻找有效区块的难度就会由网络自动增加以确保找到区块的平均时间保持在10分钟。因此，挖矿的竞争非常激烈，没有一个个体矿工能够控制块链里所包含的内容。

工作量证明还被设计成必须依赖以往的区块，这样便强制了块链的时间顺序。这种设计使得撤销以往的交易变得极其困难，因为需要重新计算所有后续区块的工作量证明。当两个区块同时被找到，矿工会处理接收到的第一个区块，一旦找到下一个区块便将其转至最长的块链。这样就确保采矿过程维持一个基于处理能力的全局一致性。

比特币矿工既不能通过作弊增加自己的报酬，也不能处理那些破坏比特币网络的欺诈交易，因为所有的比特币节点都会拒绝含有违反比特币协议规则的无效数据的区块。因此，即使不是所有比特币矿工都可以信任，比特币网络仍然是安全的。

挖矿不是一种能源浪费吗？

为了保护和运行一个支付系统而消耗能源并不是一种浪费。和其它任何支付服务一样，使用比特币会产生处理成本。运行目前流行的金融系统必需的服务，比如银行，信用卡和运钞车，也消耗大量能源，虽然它们消耗的能源总量不像比特币那样是透明，也不易度量。

比特币挖矿原理的设计使其可以通过使用专门的硬件随着时间推移优化挖矿过程，从而消耗较少的能源。而挖矿的运行成本依然与需求成正比。当比特币挖矿竞争变得过于激烈且收益减少时，一些矿工会选择停止活动。此外，所有挖矿消耗的能源最终都转化为热能，而利润最多的矿工正是那些可以很好利用热能的人。一个最优的高效挖矿网络不会消耗任何额外能源。尽管这是一种理想情况，挖矿的经济原则就是个体矿工都朝着这一理想状况而努力。

如何通过挖矿帮助保护比特币的安全？

挖矿创造了一种等同于彩票的竞争机制，向块链连续添加新的交易区块对任何人来说都是非常困难的。这一机制可以防止任何个体获得能够冻结某些交易的能力，从而确保了网络的中立性。这一机制也可以防止任何个体替换一部分块链来降低他们自己的花费，否则这种做法可以被用来欺诈其他用户。挖矿机制使得撤销一个以往的交易变得极其困难，因为这需要重写该交易之后的所有区块。

开始挖矿前，我需要些什么？

在比特币的早期，任何人都可以利用他们计算机的中央处理器寻找新的区块。随着越来越多的人开始挖矿，寻找新区块的难度大幅提高，以至于目前唯一有成本效益的方法就是使用专门的硬件。你可以访问BitcoinMining.com 获得更多信息。

安全性

比特币安全吗？

比特币技术，包括协议和密码学，有着强大的安全性记录，并且比特币网络也许是世界上最大的分布式计算工程。比特币最常见的薄弱环节是用户失误。存储私钥的比特币钱包文件可能会意外地被删除，丢失或盗取。这跟用电子形式存储的实体现金非常相似。幸运的是，用户可以利用可靠的安全性策略来保护他们的资金，也可以使用提供良好安全性等级以及偷盗或遗失保险服务的供应商。

比特币在过去被黑客攻击过吗？

比特币使用的协议和密码学规则在问世多年后仍行之有效，这是个好的现象，说明这个概念的设计非常好。但是，在各种软件的执行过程中，也发现了安全漏洞并予以修正。和其它形式的软件一样，比特币软件的安全性取决于发现并修正问题的速度。类似的问题发现越多，比特币就越趋于成熟。

对于在不同的交易平台和业务中发生的窃取和安全漏洞，经常会存在误解。虽然这些是不幸的事件，但是它们并不代表比特币被黑客攻击，也不代表比特币内部存在缺陷，正如银行抢劫并不会危害到货币本身一样。但是准确地说确实需要一整套良好的策略和直观的安全性解决方案来使用户更好地保护他们的资金，降低盗取和遗失的一般风险。在过去几年中，这样的安全功能快速发展，例如钱包加密，离线钱包和多重签名交易。

用户是否可以联合起来攻击比特币？

轻易改变比特币协议是不可能的。任何不符合协议的比特币客户端都无法强制其他用户遵守它自己的规则。就目前的协议来说，在同一个区块链上双重消费或是没有合法签名的消费都是不可能的。因此，凭空产生大量比特币、使用其他用户的资金、破坏整个网络等类似的情况都是不可能发生的。

但是，多数的矿工可能会任意地选择去冻结或撤销最近的交易，多数的用户也可能为了对协议做出一些修改而施加压力。因为比特币只有在所有用户都完全达成共识时才能正常运作，所以修改协议是非常困难的，需要压倒性的多数用户去采用这些改动以至于剩下的用户除了跟随没有其他选择。一般来说，很难想象一个比特币用户为什么会选择采用任何可能会危害到他资金的协议改动。

量子计算是对比特币的威胁吗？

是的，包括传统银行系统在内的大部分依赖于密码学的系统都是这样。但是量子计算机还不存在，也许短期内也不会出现。当量子计算确实即将成为比特币威胁的时候，可以利用后量子算法来更新比特币协议。基于这一更新的重要性，有理由相信开发人员会将其反复审核，最终为所有比特币用户接受。

帮助

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