關鍵要點
加密貨幣挖掘是對區塊鏈交易進行排序和驗證的重要過程。挖掘還負責創建新的加密貨幣單位。
雖然礦工所做的工作需要大量的計算資源，但這正是幫助保持區塊鏈網絡安全的原因。
礦工收集待處理的交易並將其組織成區塊，然後廣播到網絡。如果區塊被驗證節點批准，礦工將獲得區塊獎勵。
加密貨幣挖掘的盈利能力取決於硬件效率、電力成本、市場波動性和區塊鏈協議的最終變化等因素。
什麼是加密貨幣挖掘？
想象一下一個全球數字賬本，其中每筆加密貨幣交易都被記錄。挖掘確保了這個賬本保持準確和安全。礦工使用專用計算機來解決難題（本質上是猜測數字），以整理和確認待處理的交易。第一個解決問題的人會獲得加密貨幣作爲獎勵。
加密貨幣挖掘是一個確保比特幣（BTC）等加密貨幣安全的過程。這是用戶交易被驗證並添加到區塊鏈公共賬本的過程。挖掘是使比特幣網絡去中心化的關鍵元素之一，這意味着它能夠在沒有中央權威的情況下運作。
挖掘操作還負責向現有供應中添加新幣。雖然這聽起來像是印製貨幣，但加密貨幣挖掘遵循一套硬編碼的規則，這些規則管理該過程並防止任何人任意創建新幣。這些規則內置於底層協議中，並由分佈式節點網絡執行。
爲了創建新的加密貨幣單位，礦工利用他們的計算能力來解決複雜的加密難題。第一個解決難題的礦工有權將新的交易塊添加到區塊鏈並將其廣播到網絡。
加密貨幣挖掘是如何工作的？
簡短回答
1. 交易被分組到區塊中。當有人發送或接收加密貨幣時，待處理的交易被分組到一個等待確認的“區塊”中。
2. 礦工解決難題。礦工使用計算機猜測一個特殊的數字，稱爲隨機數，當與區塊數據結合時，產生一個低於特定目標數字的結果。這就像一個數字彩票，涉及一個難題。
3. 添加到區塊鏈
第一個解決難題的礦工將他們的區塊添加到區塊鏈中。其他礦工檢查這個區塊以確保它是有效的。
4. 獲得獎勵
獲勝礦工獲得獎勵，包括新創建的加密貨幣和他們挖掘的區塊的交易費用。
詳細回答
隨着新的區塊鏈交易的發生，它們被髮送到一個稱爲內存池（或mempool）的池中。驗證節點負責驗證交易的有效性。礦工的工作是收集這些待處理的交易，並將它們組織成區塊。請注意，一些礦工也運行驗證節點，但礦工節點和驗證節點在技術上是不同的。
你可以將區塊視爲區塊鏈賬本中的一頁，其中記錄了幾筆交易（以及其他數據）。更具體地說，礦工節點負責從內存池中收集未確認的交易，並將其組裝成候選區塊。
礦工然後嘗試將這個候選區塊轉換爲確認區塊。爲此，他們必須解決一個複雜的數學問題，這需要大量的計算資源。然而，對於每個成功挖掘的區塊，礦工會獲得包括新創建的加密貨幣加上交易費用的區塊獎勵。讓我們仔細看看。
第一步：哈希交易
挖掘一個區塊的第一步是從內存池中獲取待處理交易，並通過哈希函數逐一提交它們。每次將一段數據運行通過哈希函數時，會生成一個固定大小的輸出，稱爲哈希。
在挖掘的上下文中，每筆交易的哈希由一串數字和字母組成，作爲標識符。交易哈希代表該交易中包含的所有信息。
除了對每筆交易進行哈希和逐一列出外，礦工還會添加一筆自定義交易，在其中將區塊獎勵發送給自己。這筆交易稱爲coinbase交易，生成全新的幣。在大多數情況下，這筆交易是新塊中第一個被記錄的，隨後是一組等待確認的待處理交易。
第二步：創建默克爾樹
在每筆交易被哈希後，這些哈希被組織成所謂的默克爾樹（也稱爲哈希樹）。默克爾樹通過將交易哈希成對組織，然後對它們進行哈希來生成。
新的哈希輸出然後成對組織並再次哈希，這一過程重複進行，直到創建出一個單一的哈希。這個最後的哈希稱爲根哈希（或默克爾根），基本上是代表所有用於生成它的先前哈希的哈希。
第三步：找到有效的區塊頭（區塊哈希）
區塊頭作爲每個單獨區塊的標識符，這意味着每個區塊都有一個唯一的哈希。在創建新塊時，礦工將前一個區塊的哈希與他們候選區塊的根哈希結合，以生成新的區塊哈希。他們還必須添加一個稱爲隨機數的任意數字。
因此，在嘗試確認他們的候選區塊時，礦工需要將根哈希、前一個區塊的哈希和隨機數結合並將它們全部通過哈希函數。他們的目標是反覆執行此操作，直到能夠創建出有效的哈希。
根哈希和前一個區塊的哈希不能更改，因此礦工必須多次更改隨機數值，直到找到有效的哈希。爲了被認爲是有效的輸出（區塊哈希）必須小於由協議確定的特定目標值。在比特幣挖掘中，區塊哈希必須以一定數量的零開頭——這個目標值被稱爲挖掘難度。
第四步：廣播挖掘出的區塊
正如我們所看到的，礦工必須使用不同的隨機數值反覆哈希區塊頭。他們這樣做直到找到有效的區塊哈希。當礦工找到有效的區塊哈希時，他們會將此區塊廣播到網絡。然後，所有其他驗證節點將檢查該區塊是否有效，如果有效，則將新區塊添加到他們的區塊鏈副本中。
此時，候選區塊變爲確認區塊，所有礦工繼續挖掘下一個區塊。未能及時找到有效哈希的礦工會丟棄他們的候選區塊，因爲新的挖掘競賽開始了。
如果兩個區塊同時被挖掘會怎樣？
有時，兩個礦工同時廣播有效區塊，網絡最終會出現兩個競爭區塊。然後，礦工會根據他們首先收到的區塊開始挖掘下一個區塊，導致網絡暫時分裂成兩個不同版本的區塊鏈。
這些區塊之間的競爭將持續，直到在其中一個競爭區塊上挖掘出下一個區塊。當新塊被挖掘時，之前的塊被視爲贏家。然後被放棄的區塊稱爲孤立區塊或陳舊區塊，這使得選擇該區塊的所有礦工切換回挖掘贏家區塊的鏈。
挖掘難度是什麼？
挖掘難度由協議定期調整，以確保新塊創建的恆定速度，從而導致新幣的穩定和可預測的發行。難度與專用於網絡的計算能力（哈希率）的數量成正比進行調整。
每當新礦工加入網絡、競爭加劇時，哈希難度就會增加，這防止了平均區塊時間的減少。相反，如果許多礦工離開網絡，哈希難度降低，使得挖掘新塊變得更容易。這些調整保持平均區塊時間恆定，無論網絡的總哈希能力如何。
加密貨幣挖掘的類型
挖掘加密貨幣有幾種方法。隨着新硬件和共識算法的出現，設備和過程也在不斷變化。通常，礦工使用專用計算單元來解決複雜的加密方程。讓我們來看一些最常見的挖掘方法。
CPU挖掘
中央處理單元（CPU）挖掘涉及使用計算機的CPU來執行工作量證明（PoW）模型所需的哈希函數。在比特幣的早期，挖掘成本和進入門檻較低，其難度可以由普通CPU處理。那時任何人都可以嘗試挖掘加密貨幣。
然而，隨着更多人開始挖掘BTC，網絡的哈希率增加，盈利挖掘變得越來越困難。專用挖掘硬件的出現，使得CPU挖掘幾乎不再可能。今天，CPU挖掘可能不再是一個可行的選擇，因爲大多數礦工使用專用硬件。
GPU挖掘
圖形處理單元（GPU）旨在同時處理廣泛的應用程序。雖然它們通常用於視頻遊戲或圖形渲染，但也可以用於挖掘。
GPU相對便宜且比高度專業化的挖掘硬件更靈活。GPU可以用於挖掘一些山寨幣，但它們的效率取決於挖掘難度和算法。
ASIC挖掘
專用集成電路（ASIC）被設計用於服務單一特定目的。在加密貨幣中，這個術語指的是專門爲挖掘而設計的硬件。ASIC挖掘以其高效而聞名，但相對昂貴。
由於ASIC礦工處於挖掘技術的最前沿，單元的成本遠高於CPU或GPU。此外，ASIC技術的不斷進步可能會迅速使舊的ASIC型號變得無利可圖。這使得ASIC挖掘成爲最昂貴的挖掘方式之一，但它是最高效的，如果大規模進行就可以盈利。
挖掘池
由於每個區塊獎勵僅給予第一個成功的礦工，因此挖掘一個區塊的概率極低。擁有小部分挖掘能力的礦工很難獨自發現下一個區塊。挖掘池提供瞭解決這一問題的方案。
挖掘池是礦工們將資源（哈希能力）集中在一起以增加贏得區塊獎勵機會的羣體。當池成功找到一個區塊時，池中的礦工會根據他們各自貢獻的工作量分享獎勵。
挖掘池可以在硬件和電力成本方面使個別礦工受益，但它們在挖掘中的主導地位引發了關於集中化和潛在51%攻擊的擔憂。
雲挖掘
雲礦工租用雲挖掘提供商的計算能力，而不是購買設備。這是一種更簡單的開始挖掘的方法，但也伴隨有像詐騙或盈利能力低等風險。如果你決定嘗試雲挖掘，請確保選擇像Binance這樣的信譽良好的提供商。
什麼是比特幣挖掘，它是如何工作的？
比特幣是可挖掘加密貨幣中最受歡迎和最成熟的例子；比特幣挖掘基於工作量證明共識算法。
工作量證明是由中本聰創建的原始區塊鏈共識機制，並在2008年的比特幣白皮書中提出。簡而言之，PoW決定了區塊鏈網絡如何在沒有第三方中介的情況下，跨所有分佈式參與者達成共識。它通過要求在電力和計算能力上進行重大投資，以打擊不良行爲者。
正如我們所看到的，工作量證明網絡上的待處理交易由礦工排序並添加到區塊中，他們競爭着使用專用挖掘硬件解決難題。第一個找到有效解決方案的礦工可以將他們的區塊廣播到區塊鏈，如果驗證節點接受他們的區塊，礦工就會獲得區塊獎勵。
區塊獎勵中的加密貨幣數量因區塊鏈而異。例如，截至2024年12月，在比特幣區塊鏈上，礦工可以獲得3.125 BTC的區塊獎勵。由於比特幣的減半機制，每210,000個區塊（大約每四年），區塊獎勵中的BTC數量減少一半。
加密貨幣挖掘有利可圖嗎？
雖然挖掘加密貨幣有可能賺錢，但這需要仔細考慮、風險管理和研究。它還涉及投資和風險，如硬件成本、加密貨幣價格波動和加密貨幣協議變化。爲了減輕這些風險，礦工通常會參與風險管理實踐，同時評估潛在的成本和收益。
加密貨幣挖掘的盈利能力取決於幾個因素。其中之一是加密貨幣價格的變化。當加密貨幣價格上漲時，挖掘獎勵的法定貨幣價值也會增加。相反，盈利能力可能會隨着價格的下降而下降。
挖掘硬件的效率也是決定挖掘盈利能力的關鍵因素。挖掘硬件可能很昂貴，因此礦工必須平衡硬件成本與其可能產生的潛在獎勵。另一個需要考慮的因素是電力成本；如果電力成本太高，可能會超過收益，使挖掘變得無利可圖。
此外，挖掘硬件可能需要相對頻繁地升級，因爲它們往往很快就會過時。新型號的性能將超越舊型號，如果礦工沒有足夠的預算來升級他們的機器，他們可能很難保持競爭力。
最後但並非最不重要的是，協議層面可能會發生重大變化。例如，比特幣的減半會影響挖掘盈利能力，因爲它將挖掘一個區塊的獎勵減半。在其他情況下，挖掘的過程可能會被其他驗證方法取代。例如，以太坊在2022年9月完全從工作量證明轉向權益證明共識機制，這使得挖掘變得不必要。
結束語
加密貨幣挖掘是比特幣和其他工作量證明區塊鏈的重要組成部分，因爲它有助於保持網絡安全和新幣的穩定發行。
挖掘有其優缺點。最明顯的優點是來自區塊獎勵的潛在收入。然而，這受到包括電力成本和市場價格等多個因素的影響。在你開始加密貨幣挖掘之前，你應該進行自己的研究（DYOR）並評估所有潛在風險。
進一步閱讀
什麼是區塊鏈，它是如何工作的？
如何挖掘加密貨幣？
什麼是加密貨幣質押，它是如何工作的？
免責聲明：此內容以“原樣”方式呈現，僅供一般信息和教育目的，不作任何形式的陳述或保證。它不應被解釋爲財務、法律或其他專業建議，也不旨在推薦購買任何特定產品或服務。你應尋求適當的專業顧問的建議。若文章由第三方貢獻者提供，請注意這些觀點屬於第三方貢獻者，並不一定反映Binance Academy的觀點。有關更多詳細信息，請閱讀我們的完整免責聲明。數字資產價格可能波動。你的投資價值可能會下降或上升，且你可能無法收回投資金額。你對自己的投資決策負全部責任，Binance Academy對你可能遭受的任何損失不承擔責任。此材料不應被解釋爲財務、法律或其他專業建議。有關更多信息，請參閱我們的使用條款和風險警告。
