区块链科普之比特币挖矿过程

比特币是如何被发现的

比特币是被发现的，而不是印刷出来的。 世界各地的计算机相互竞争以发现比特币。

要点如下：

比特币挖矿是发现新区块、验证未决交易并将其添加到比特币区块链的过程。

每当矿工成功发现一个新区块时，它就有权将新的交易数据放入该新区块。

矿工投入时间和资源来执行这项挖掘任务，作为回报，成功发现新区块的矿工将获得免费的新铸造的比特币，称为“区块奖励”，并且还可以赚取他们放置在新区块中的钱。 与所有交易相关的交易费用。

向成功发现新区块的矿工提供新铸造的比特币的过程是新比特币进入市场并参与流通的唯一途径。

为什么要开采比特币？

个人或团体想要挖掘比特币等加密货币的主要原因有两个：

1、为了有机会获得比特币的区块奖励，大约每10分钟发现一个新区块，对应的奖励为6.25比特币（截至发稿）。

2.维护比特币网络。

比特币矿工如何发现新区块？

（更详细内容请阅读作者区块链专题）

为了验证区块并将新的交易数据添加到区块链，矿工必须使用专门的计算设备相互竞争。 他们使用他们的计算机生成称为“哈希”的固定长度代码（见下文。）为了发现下一个区块，矿工必须生成一个哈希值，其中前导零的数量等于或大于“目标”哈希价值。

目标的哈希值是一个64位的十六进制码（包括数字0-9和字母AF），所有矿工都在不断地计算一个哈希值，使得他计算出的哈希值低于目标哈希值。 在挖矿的第一步，所有矿工都从前一个区块中获取数据，称为“区块头”——其中包含该区块的时间戳、前一个区块数据的哈希值和一个随机数。 “区块头中的大部分数据是固定的，也就是说除了随机数之外，其他的都不能改变。随机数是一个只使用一次的数字，允许矿工进行调整。由于计算hash值的变化需要考虑随机数，随机数的变化会得到一个完全不同的hash值。

哈希是完全随机生成的，只有通过计算生成哈希值，矿工才能知道生成的哈希值是多少。 因此，任何人都只能通过不断改变随机值来使计算出的哈希值满足目标哈希值的条件。 一旦有人找到，他将有权获得新区块的区块奖励。

这就是为什么矿工必须投资于能源密集型计算机行业，尤其​​是每秒可产生数万亿哈希率的专用集成电路 (ASIC)。

就好像每一个新的区块都是一个带有密码锁的宝箱。 要获得比特币奖励并获得向其添加新交易数据的权利，您必须不断转动锁定的数字，直到打开宝箱。

目标哈希的示例：

0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee

比特币挖矿难度

中本聪创建协议时，他们将发现新区块的时间设置为 10 分钟。 这意味着矿工需要大约 10 分钟才能成功发现下一个区块。

那么比特币网络是如何确保每 10 分钟发现一个新区块的呢？

比特币协议能够根据发现区块的速度自动增加或减少挖矿的复杂性。

每两周，比特币协议会自动调整目标哈希率，使矿工更难或更容易找到区块。 如果他们之前花费的时间太长（超过10分钟）比特币挖矿交易流程比特币挖矿交易流程，难度将向下调整； 如果小于10分钟，则向上调整。 具体来说，该协议将增加或减少目标哈希前几位中零的数量。 在目标散列的前几位数字中添加一个零会使查找小于目标散列的数字变得更加困难。

2021 年，中国对挖矿活动的打击导致比特币网络的算力经历了历史上最大的跌幅。 其余比特币矿工的后续挖矿收入大幅增加。

有了这个系统，比特币协议能够使区块发现时间尽可能接近 10 分钟。

虽然积极参与比特币网络可能是一项回报丰厚的投资，但电力和硬件要求通常会限制这项投资的盈利能力，尤其是对于资源有限的矿工而言。