介紹
挖礦是工作量證明區塊鏈安全性不可或缺的一部分。通過計算具有某些屬性的哈希值，參與者無需中央權威機構即可保護加密貨幣網絡。
2009 年比特幣首次推出時，任何擁有普通 PC 的人都可以與其他礦工競爭，猜測下一個區塊的有效哈希值。這是因爲挖礦難度較低。網絡上的哈希率不高。因此，您不需要專門的硬件來向區塊鏈添加新區塊。
照理說，每秒可以計算最多雜湊值的計算機會找到更多的區塊。這導致了生態系統的重大轉變。礦工們為了爭奪競爭優勢而進行了一場軍備競賽。
在迭代了不同類型的硬體（CPU、GPU、FPGA）後，比特幣礦工最終選擇了 ASIC——專用積體電路。這些挖礦設備不允許您瀏覽幣安學院或在推特上發布貓的照片。
顧名思義，ASIC 旨在執行單一任務：計算雜湊值。但由於它們是專門為此目的而設計的，因此它們做得非常好。事實上，使用其他類型的硬體進行比特幣挖礦已經變得相當罕見。
什麼是礦池？
好的硬體只能帶你到目前為止。您可能會運行多個高效能 ASIC，但您仍然只是比特幣挖礦海洋中的一滴水。即使您在硬體和運行硬體所需的電力上花費了很多錢，但實際開採區塊的機會仍然很小。
您無法保證何時獲得整筆獎勵，甚至無法保證是否會獲得報酬。如果您追求的是穩定的收入，那麼您在礦池中將擁有更大的運氣。
假設您和其他 9 位參與者各自擁有網路總算力的 0.1%。這意味著，平均而言，您預計每千個區塊就會找到一個。預計每天開採 144 個區塊，您可能每週都會發現一個區塊。根據您的現金流以及對硬體和電力的投資，這種「單獨挖礦」方法可能是一種可行的策略。
但是，如果這些收入不足以扭虧為盈怎麼辦？好吧，你可以和我們提到的其他九名參與者聯手。如果你們所有人結合你們的哈希能力，你們將擁有網路哈希率的 1%。這意味著平均每一百個區塊就有一個，相當於每天一到兩個區塊。然後，您可以將獎勵分配給所有參與的礦工。
簡而言之，我們剛剛描述了一個礦池。它們如今被廣泛使用，因為它們保證了會員更穩定的收入來源。
礦池如何運作？
通常，礦池會安排一名協調員負責組織礦工。他們將確保礦工使用不同的隨機數值，這樣他們就不會透過嘗試創建相同的區塊來浪費哈希能力。這些協調員還將負責分配獎勵並將其支付給參與者。有幾種不同的方法用於計算每個礦工所做的工作並相應地獎勵他們。
按份額付費 (PPS) 礦池
最常見的支付方案之一是每股付費 (PPS)。在此系統中，您提交的每個「份額」都會收到固定金額。
共享是用於追蹤每個礦工的工作的哈希值。每股支付的金額是名義上的，但會隨著時間的推移而增加。請注意，共享不是網路內的有效哈希。它只是符合礦池設定的條件。
在 PPS 中，無論您的礦池是否解決了區塊，您都會獲得獎勵。礦池營運商承擔風險，因此他們可能會收取相當大的費用——要么從用戶預付費用，要么從最終的區塊獎勵中收取。
全額每股付費 (FPPS)
FPPS模型使用PPS系統，但礦池參與者也獲得交易費用的一部分。 FPPS 透過計算最近一段時間內標準網路交易的平均值並根據提交的份額進行分配來計算此值。
按最後 N 股付費 (PPLNS) 礦池
另一個流行的方案是按最後 N 股付費 (PPLNS)。與 PPS 不同，PPLNS 僅在礦池成功開採區塊時獎勵礦工。當池找到一個區塊時，它會檢查最後提交的 N 份份額（N 因池而異）。為了獲得支付，它將您提交的股票數量除以 N，然後將結果乘以區塊獎勵（減去運營商的分成）。
讓我們舉個例子。如果目前區塊獎勵為12.5 BTC（假設沒有交易費用），營運商費用為20%，則礦工可獲得的獎勵為10 BTC。如果 N 為 1,000,000 並且您提供了 50,000 股，您將獲得可用獎勵的 5%（或 0.5 BTC）。
您可以找到這兩種方案的多種變體，但它們是您最常聽到的方案。請注意，當我們談論比特幣時，大多數流行的 PoW 加密貨幣也有礦池。一些例子包括 Zcash、Monero、Grin 和 Ravencoin。
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礦池是否對去中心化構成威脅？
當您閱讀本文時，您的腦海中可能會敲響警鐘。比特幣如此強大的全部原因不就是因為沒有一個實體控制區塊鏈嗎？如果有人獲得了大部分算力，會發生什麼事？
這些都是非常有效的問題。如果單一實體可以獲得網路 51% 的算力，他們就可以發動 51% 攻擊。這將使他們能夠審查交易並逆轉舊交易。此類攻擊可能會對加密貨幣生態系統造成巨大損害。
礦池會增加 51% 攻擊的風險嗎？答案是：也許有，但可能性不大。
2020 年 4 月 16 日各池算力的 24 小時細分。
理論上，四大礦池可能串通劫持網路。但這沒有太大意義。即使他們確實成功發動了攻擊，比特幣的價格也可能會暴跌，因為他們的行為會破壞系統。結果，他們獲得的任何硬幣都會貶值。
更重要的是，礦池不一定有挖礦設備。實體將其機器指向協調器的伺服器，但它們可以自由遷移到其他池。維持生態系統的去中心化符合參與者和礦池運營商的最佳利益。畢竟，只有採礦保持獲利，他們才能賺錢。
有幾次，泳池規模已經擴大到令人擔憂的規模。一般來說，礦池（及其礦工）會採取措施降低哈希率。
結束語
隨著第一個礦池的引入，加密貨幣挖礦格局發生了永遠的改變。對於希望獲得更穩定支付的礦工來說，它們非常有利。有許多不同的方案可供選擇，他們一定會找到最適合自己需求的方案。
在理想的世界中，比特幣挖礦將更加去中心化。然而，就目前而言，這就是我們所謂的「充分去中心化」。無論如何，從長遠來看，沒有人會從任何單一礦池獲得大部分算力中受益。參與者可能會阻止這種情況的發生——畢竟，比特幣不是由礦工運行的，而是由用戶運行的。
