比特幣挖礦指南

摘要
挖礦正是驗證比特幣交易並將其加入區塊鏈的過程。礦工的目標是爲複雜的數學問題找到有效的答案。成功解出問題的礦工將獲得新的比特幣以及交易費用作爲獎勵。
早年間，比特幣用戶可以使用個人計算機加入挖礦競賽。如今，獲得挖礦收益只能依賴於極其專業的礦機。單機挖礦很難獲利，因此許多礦工選擇加入礦池，提升獲得區塊獎勵的概率（獎勵由礦池成員按比例分享）。

導語比特幣挖礦確保區塊鏈記錄了最新的合法交易。當時，這是一種在去信任化環境中創建信任的獨特解決方案。從這個角度來說，挖礦就是比特幣安全模式的核心。
通過挖礦獲得比特幣獎勵聽上去是一筆極具吸引力的交易。使用計算機CPU挖礦的時代已經一去不復返，但物理礦機並不是參與挖礦的必需品。在決定是否參與挖礦前，我們來簡單討論一下比特幣挖礦的原理。

什麼是比特幣挖礦？用戶創建新的比特幣交易時，需要等待其他網絡用戶（節點）驗證並確認有效性。礦工負責收集新的待處理交易並集中歸入候選區塊（等待驗證的新區塊）。
礦工的目標是爲候選區塊找到有效的區塊哈希值。區塊哈希值由一串數字和字母組成，這是區分不同區塊的唯一ID。下面是區塊哈希值的示例：
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爲了創建新的區塊哈希值，礦工需要收集之前區塊的哈希值、候選區塊的數據、一個隨機數並將其全部代入哈希函數。
然而，礦工必須找到一個結合所有數據的隨機數，生成以特定數量的零開頭的區塊哈希值。數字零的數量隨挖礦難度發生變化。如果區塊哈希值有效，則證明礦工完成了驗證候選區塊的必要工作（即工作量證明）。
收集待處理交易並創建候選區塊後，礦工只能對隨機數進行更改——這正是礦機挖礦的工作原理。在密集的試錯過程中，礦機不斷變換隨機數並對組合數據進行多次哈希運算，直至找到該區塊的解算值（即以特定數量的零開頭的哈希值）。
一旦找到有效的哈希值，礦工即可驗證候選區塊並領取比特幣獎勵。此時，該區塊中的區塊鏈交易從“待處理”變爲“已確認”。

比特幣礦工能賺取多少收益每個新區塊均會爲礦工帶來區塊獎勵，由新生成的比特幣（區塊補貼）以及交易費用組成。區塊獎勵幾乎完全來源於區塊補貼，因此多數人直接將區塊補貼視爲區塊獎勵（交易費用忽略不計）。
2009年，比特幣挖礦的初始區塊補貼爲50枚比特幣，而每開採21萬個區塊（四年左右），獎勵就會減半。這些減半事件導致2012年的挖礦獎勵降至25枚比特幣，2016年降至12.5枚比特幣，最終在2020年降至6.25個比特幣。下一次減半事件預計將在2024年發生。截至2021年5月，礦工每開採一個區塊將獲得大約30萬美元的區塊獎勵。
然而，在評估挖礦設備和盈利能力時，仍有許多因素需要考慮。其中，礦機產生並測試隨機數的速度是重點考察指標。這個數值稱爲哈希率，它是比特幣礦工取得成功的關鍵。哈希率越大，測試隨機輸入的速度就越快。
另外一項重要指標是礦機的能耗。如果電費大於挖礦收益，則毫無盈利可言。

比特幣挖礦入門指南去中心化和開源是比特幣的兩大特性，因此所有人均可加入挖礦競賽。以前，使用個人計算機即可參與新區塊挖礦。隨着挖礦難度增加，更多高性能計算機將投入使用（詳細內容見下文）。
從理論上講，個人計算機仍可以參與比特幣挖礦，但找到有效哈希值的機率微乎其微。哈希函數的計算速度相對較快，但計算海量隨機輸入需要耗費更長的時間。因此，礦工實現盈利的前提是擁有專業的硬件。

應該使用哪種挖礦設備？一般來說，加密貨幣挖礦可以使用CPU、GPU、FPGA或ASIC礦機（稍後將逐一介紹）。目前，尚有部分山寨幣可使用顯卡(GPU)進行挖礦。考慮到挖礦算法、難度以及電費，FPGA礦機也可作爲一種選擇。但就比特幣而言，ASIC礦機是最高效的設備。

CPU（中央處理器）CPU的工作原理與多功能芯片類似，負責對計算機的不同區域發號施令。然而，其效率已經無法滿足加密貨幣挖礦的要求。

GPU（圖形處理器）GPU具有多種用途，但基本上只用於處理圖形並輸出到屏幕。GPU將複雜的任務分成若干子任務，從而提升性能。部分山寨幣挖礦可以使用GPU，但效率取決於挖礦算法和難度。

FPGA（現場可編程門陣列）FPGA可通過編程和重新編程服務於不同的功能和應用。 此類設備可以定製，性價比優於ASIC，但會降低比特幣挖礦的效率。

ASIC（專用集成電路）ASIC是專用集成電路的縮寫，代表這些計算機專爲單一用途而設計。ASIC礦機是專爲加密貨幣挖礦量身定製的設備。雖然可定製性遜色於FPGA並且價格更貴，但哈希率和能耗水平決定了ASIC纔是比特幣挖礦最高效的選擇。

礦池單槍匹馬挖到區塊的概率微乎其微，加入加密貨幣礦池則可將個人與其他礦工的算力相結合。當礦池成功挖到區塊後，挖出的比特幣將由所有礦工共享。礦池獎勵與個人貢獻的挖礦能力成正比。

如何加入礦池？使用本地硬件加入礦池時，必須配置個人軟件，以便與其他礦工合作。該過程通常包括註冊帳戶與連接礦池服務器。
如果已經擁有礦機，那麼幣安礦池就是對比特幣以及其他基於SHA-256算法的代幣進行挖礦的理想之選。爲了實現收益（以比特幣支付）最大化，礦機將在BTC、BCH和BSV之間自由切換。
欲瞭解收益詳情，敬請訪問幣安礦池頁面。比特幣收益將按日轉入比特幣錢包。

雲挖礦若要遠離繁瑣的技術操作，也可以加入雲礦場，將軟硬件交由礦場主打理。廣義上講，雲礦場通常是指出錢僱人代理挖礦。礦場主將從收益中抽取一定比例作爲酬勞。然而，這種方式風險很大，無法保證投資必有回報。更糟糕的是，許多雲挖礦本身就是騙局，必須謹慎行事。

總結如果掌握了比特幣挖礦的基本工作原理，便可避免出錯。搭配正確的軟硬件組合，所有人均可參與挖礦併爲比特幣網絡安全添磚加瓦。即使發現挖礦並不適合自己，您也爲比特幣節點的運行貢獻了一份力量。
通過挖礦盈利極具挑戰，初始投資非常高昂並且潛藏諸多風險。最終回報也將受到市場行情和外部因素（例如能源價格和硬件改進等）的影響。在投資購買礦機前，務必三思而行，謹慎做好調研工作。