07章节信比特独家比特币课程:比特币挖矿采矿如何运作的?

比特币挖矿通俗解释

当您听说比特币“挖矿”时,您会想到将硬币挖出地下。但是比特币不是物理的,那么为什么我们称其为采矿呢?

与金矿开采类似,协议的设计中也存在比特币,就像黄金存在于地下一样,但是比特币还没有被挖出来,就像还没有挖出黄金一样。 

比特币协议规定某个时候最多将存在2100万个比特币。矿工所做的就是一次把他们暴露出来。一旦矿工完成所有这些硬币的开采,除非比特币协议更改以允许更大的供应量,否则不会有更多的硬币推出。矿工因创建经验证的交易并将其包括在区块链中而获得交易费用。
比特币挖矿采矿图解

要了解比特币挖矿的工作原理

让我们回头一点,然后谈论节点节点是运行比特币软件并完全验证交易和区块的功能强大的计算机。由于比特币网络是分散的,这些节点共同负责确认未决交易。 

任何人都可以运行节点-您只需下载免费的比特币软件。缺点是它消耗能源和存储空间–写入时的网络需要数百GB的数据。节点在网络上传播比特币交易。一个节点将信息发送到它知道的几个节点,后者将信息中继到他们知道的节点,等等。这样,待处理的事务最终很快就会遍及整个网络。

一些节点是挖掘节点,通常称为矿工这些未完成的交易将大块交易分成块,然后将其添加到区块链中。他们如何做到这一点?通过解决一个复杂的数学难题,这是比特币计划的一部分,并将答案包含在区块中。 

需要解决的难题是找到一个数字,该数字与块中的数据组合并通过哈希函数传递(将任意大小的输入数据转换为固定长度的输出数据时,产生的结果在一定范围内)范围。 

对于琐事爱好者,此数字称为“ nonce”(nonce),它是“一次使用的数字”的缩写。在区块链中,随机数是0到4,294,967,296之间的整数。

他们如何找到这个号码?通过随机猜测。哈希函数无法预测输出结果。因此,矿工们猜出了神秘的数字,并将哈希函数应用于该猜中的数字与区块中数据的组合。产生的散列以一定数量的零开始。无法知道哪个数字会起作用,因为两个连续的整数会给出变化很大的结果。而且,可能会有多个随机数产生期望的结果,或者可能没有。在这种情况下,矿工会继续尝试,但是使用不同的块配置。

经常调整计算难度(哈希字符串开头所需的零个数),因此平均需要大约10分钟来处理一个块。

为什么要十分钟?那就是比特币开发人员认为对于稳定和减少新硬币流量来说必要的时间量,直到达到2100万的最大数量为止(预计在2140年的某个时间)。

第一个在结果范围内获得哈希值的矿工宣布其对网络其余部分的胜利。所有其他矿工立即停止在该区块上的工作,并开始尝试找出下一个区块的神秘号码。作为对其工作的奖励,胜利的矿工获得了一些新的比特币

在撰写本文时,奖励是每块6.25比特币,到2020年6月价值约56,000美元。

但是,这并不像听起来那样轻松。有很多采矿节点都在争夺这种奖励,而且您拥有的计算能力越强,可以执行的猜测计算越多,您的运气就越好。

而且,成为采矿节点的成本相当可观,这不仅是因为所需的强大硬件,而且还因为这些处理器消耗了大量电力。

并且,为解决难题而奖励的比特币数量将减少。现在是6.25,但每四年左右会减半(下一个有望在2024年)。比特币相对于电力和硬件成本的价值在未来几年内可能会上升,以部分弥补这一下降,但这还不确定。

如果您已经做到了这一点,那么恭喜!关于该系统,还有很多要解释的东西,但是至少现在您对编程天才和概念的大致轮廓有了一个了解。我们首次拥有一种以分散,无信任和防篡改的方式实现便捷的数字传输的系统。 

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原文链接:http://www.bitpoa.com/BlockchainCollege/65.html

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