比特幣挖礦是指在區塊鏈上驗證比特幣交易並生成新的比特幣的方法，就像中央銀行印刷新的法定貨幣一樣。
以下是比特幣的實際挖掘方式以及與比特幣挖掘相關的其他因素。
瞭解區塊鏈和比特幣
在瞭解比特幣的實際挖掘方式之前，瞭解區塊鏈和比特幣的概念非常重要。
讓我們將區塊鏈視爲一個總賬，其中記錄了所有加密貨幣交易。區塊鏈是一種數字數據結構，它使以數字方式完成的交易賬本成爲可能，並在分佈式計算機網絡中共享。簡而言之，區塊鏈是一種在分佈式賬本上以數字方式記錄數據的方式。
比特幣完全由區塊鏈網絡組成，該網絡傾向於在龐大的計算機網絡上存儲和記錄交易。每個區塊都存儲交易，只有經過礦工驗證和確認後，纔會添加到區塊鏈中。發佈後，不可能對交易進行任何更改，因爲它現在已經在區塊鏈上了。
比特幣等數字貨幣使用分佈式賬本技術，這是區塊鏈技術的獨特功能，因爲它可以確保任何記錄都無法更改，從而提供更好的交易透明度。比特幣區塊鏈網絡使用最新的 SHA-256 加密算法技術，負責將數據轉換爲唯一的字符串。
什麼是比特幣挖礦？
比特幣挖礦是通過比特幣網絡驗證比特幣交易的複雜計算和技術過程。它就像在鏈網絡上驗證區塊並以比特幣支付的過程。
參與這一挖礦過程的人被稱爲礦工。之所以稱之爲“挖礦”，是因爲就像任何其他形式的自然資源一樣，可用的比特幣數量是有限的。可以創建或開採的比特幣的最大數量是 2100 萬。就像真正的挖礦一樣，在比特幣挖礦中，人們需要投入能源來生成或創建比特幣。在這裏，能源是以電能的形式來挖掘比特幣的。礦工們相互競爭，解決複雜的哈希難題，這些難題經過加密編碼以驗證包含交易的區塊。
在這場猜數字競賽中，誰能成爲第一個猜出數字的礦工，誰就有機會更新比特幣區塊鏈網絡上的交易賬本，並獲得新鑄造的比特幣獎勵。值得注意的是，這些對具體數字的猜測都是由計算機完成的。因此，計算機越強大，礦工每秒可以進行的猜測就越多，從而增加了贏得這場比賽的機會。比特幣挖礦主要通過以下方式進行：
A) 使新硬幣流通並驗證正在進行的交易。
B) 檢查僞造和雙重支付。
C) 以分散的方式維護分類賬。
比特幣挖礦如何運作？
讓我們分解一下挖礦過程，以瞭解它的工作原理以及啓動該過程需要什麼：
建立強大的硬件資源
在礦工開始鑄造比特幣之前，他們需要建立自己的設備，配備強大的計算機資源和其他特定工具，以有效地解決複雜的難題。作爲挖礦硬件，他們需要帶有高級顯卡的圖形處理單元 (GPU)、現場可編程門陣列 (FPGA) 或專用集成電路 (ASIC)，以實現高效、有效的挖礦。
目前，ASIC 硬件是最先進的，每秒能夠產生大量哈希值。然而，這種先進的硬件價格昂貴，可能高達數千美元。
安裝挖礦軟件和電子錢包
除了強大的硬件要求外，礦工還需要特定的軟件，例如 CG 礦工、XMR 礦工、多礦工。許多此類軟件都可以免費下載，並且可以在 Windows 和 Mac 計算機上運行。一旦軟件連接到必要的硬件，您就可以進行比特幣挖掘了。
礦工還需要一個電子錢包來將他們的獎勵存儲爲比特幣。比特幣錢包是一個方便存儲、轉移和接受比特幣或其他加密貨幣的數字場所。
礦池挖礦或單獨挖礦
礦工可以選擇單獨挖礦或加入礦池挖礦。由於單獨挖礦並不容易，因此發明了礦池。在礦池中，礦工們組成小組來應對日益增長的挖礦難度。每個礦工都會根據自己的工作份額獲得報酬。
在聯合計算能力的礦池中開採比特幣還可以通過降低挖礦難度來提高挖礦效率，從而解決一個區塊。這還可以促進小礦工的參與，讓他們有機會賺取比特幣，儘管他們只能獲得一定比例的獎勵。
更多礦工=更可靠+更安全的網絡
開始比特幣挖礦過程
一旦設置完成，礦工決定是選擇礦池挖礦還是單獨挖礦，接下來，礦工需要解決複雜的數學哈希難題，以驗證比特幣區塊鏈網絡上的交易。讓我們進一步瞭解礦工如何解決哈希難題並驗證交易：
當在比特幣網絡中發起交易時，對於每筆交易，挖礦軟件都會創建加密哈希，該加密哈希將所有交易捆綁在一起，需要使用加密 SHA-256 生成一個塊，它是一種單向函數，可將任何測量的文本轉換爲 256 位的字符串。此分組過程稱爲 Merkle 樹或哈希樹，其中每個葉節點代表一個塊的哈希，非葉節點具有其子節點的哈希。
此外，所有區塊都使用“鏈接列表”連接，該列表指向前一個和連續區塊的內存地址，每個區塊都包含相關的交易數據。
一旦生成了 Merkle 樹，這些交易數據就會通過工作量證明 (PoW) 算法進行管理並組織成具有自己地址的區塊。要成爲經過驗證的區塊，它必須包含 PoW，這可確保以特定速度挖掘區塊，同時保持區塊的完整性。
隨着這些交易的證明完成，區塊被添加到比特幣網絡並準備被挖掘。礦工進一步利用這些信息來破解哈希難題以驗證交易。所有礦工都沉迷於在分析難度級別後爲指定目標尋找哈希的競賽中。
這個“複雜特定目標”是指找到一個 64 位十六進制數，稱爲哈希值，如下所示：
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因此，每個塊都有一個與之關聯的唯一哈希值，它始終是一個 64 位數字。每 2,016 個塊後，網絡會決定特定的目標哈希值。目的是保持挖礦難度，以便平均每 10 分鐘挖出一個區塊。比特幣挖礦難度衡量找到低於目標值的哈希值的難度。並且，哈希率定義了礦工的計算機每秒能夠進行多次猜測的速率。
礦工不斷關注附加到前一個區塊的哈希值內容中的數字串。並且，如果這個新哈希值小於或等於目標哈希值，則將其接受爲解決方案。其餘礦工和比特幣安全節點檢查該區塊是否正確。如果正確，則將該區塊添加到官方比特幣區塊鏈網絡中。
誰先破解它（第一個礦工），誰就贏得區塊獎勵（目前每個區塊 6.25 BTC）並能夠在區塊鏈上授權交易。
比特幣礦工的激勵措施是什麼？
爲什麼礦工會在沒有任何激勵的情況下驗證交易數據，尤其是當挖礦和驗證過程需要大量的基礎設施和能源成本時？礦工驗證交易並解決複雜的數學難題，因爲他們會獲得大量獎勵，包括賺取免費比特幣和交易費（礦工插入區塊的交易的一定百分比）。
比特幣礦工報酬=區塊獎勵+交易費
目前，比特幣礦工每在比特幣區塊鏈網絡上增加一個區塊，就會獲得 6.25 個比特幣的獎勵。2009 年比特幣推出時，每個區塊礦工都會獲得 50 個比特幣的獎勵。逐漸地，2012 年限制爲 25 個比特幣，2016 年限制爲 12.5 個比特幣，2020 年限制爲 6.25 個比特幣。這個過程被稱爲比特幣減半，區塊獎勵被分成兩半。每挖出 210,000 個區塊就會發生一次，大約需要四年時間。
比特幣挖礦的類型
比特幣挖礦有多種方式和形式，每種方式都會提供不同級別的哈希算力和區塊獎勵。以下是挖礦比特幣的各種方式：
CPU挖礦
2009年，比特幣首次推出並被開採時，是通過中央處理器（CPU）進行開採的，CPU也被稱爲計算機的大腦，包含處理輸入和輸出結果所需的所有電路。在比特幣的早期，通過CPU進行開採很容易，因爲礦工很少，而且比特幣也處於起步階段。
GPU挖礦
隨着比特幣的接受度和受歡迎程度隨着時間的推移逐漸增加，以及礦工之間的競爭，圖形處理單元（GPU）挖礦也應運而生。
基於 GPU 的系統主要用於遊戲、現代視頻編輯，事實證明，與 CPU 相比，其挖礦效率更高，哈希率更高。第一款用於 GPU 挖礦的軟件於 2010 年推出。然而，比特幣的 GPU 挖礦相當短暫，到 2015 年就被一種新型硬件 ASIC 取代。
ASIC 挖礦
ASIC 是專用集成電路的縮寫，是一種專爲挖掘加密貨幣而設計的硬件。它於 2012 年推出，事實證明其功能比基本的 GPU 礦機強大 200 倍。然而，ASIC 挖礦設備非常昂貴，價格從 2,000 美元到 15,000 美元不等。由於功耗和電費各不相同，以及網絡難度，購買 ASIC 礦機的成本可能非常高。
FPGA 挖礦
FPGA 代表現場可編程門陣列 (FPGA)，在速度和成本效率方面，它是 GPU 礦機和 ASIC 礦機之間的更好選擇。FPGA 還能夠穩定強大的哈希算力，因爲它們不會被鎖定在挖掘特定貨幣或算法上，就像 ASIC 礦機一樣。這種硬件技術爲礦機提供了靈活性，如果他們將你的挖礦活動改爲其他活動，他們可以重新使用該設置。對於不想在挖礦硬件上投入鉅額資金的加密愛好者來說，FPGA 礦機是不錯的選擇。
雲挖礦
這是挖掘比特幣的最新方式，礦工可以購買雲挖礦服務或從專門從事加密貨幣挖礦設備的雲挖礦提供商那裏購買合同。這方便礦工挖掘比特幣，而無需承擔挖礦硬件設置的沉沒成本和維護要求。但需要非常謹慎，才能選擇信譽良好的雲礦工，以避免任何類型的詐騙或欺詐。
比特幣挖礦有利可圖嗎？
比特幣挖礦看起來很賺錢，但真的是這樣嗎？比特幣的發明者中本聰將比特幣挖礦設計成這樣一種安排：挖礦網絡越強大，解決數學問題就越困難。因此，難度過程會根據整個網絡擁有的綜合挖礦能力進行調整。
簡單來說，如果有更多的礦工參與競爭，那麼解決難題的難度就會更大。這種安排是爲了保持穩定，並創造穩定的新比特幣流，以控制通貨膨脹。挖礦難度設置爲平均每十分鐘就會增加一個新區塊。
採礦盈利能力因素
如上所述，比特幣挖礦過程與獎勵直接相關，因此人們希望利用它獲得高額利潤。然而，將挖礦變成盈利並不總是那麼容易。因此，請考慮並檢查以下對挖礦盈利能力有重大影響的因素：
哈希率
區塊獎勵
挖礦難度
電力及電費
礦池費用
比特幣的市場價格
