什么是加密货币挖矿？

资料来源：btcwires 从我上七年级开始，我就对加密货币的世界着迷。 起初，我认为它实际上是一个免费的货币生成器，每当我让我的笔记本电脑像风火轮一样运转并运行加密挖掘软件时，它就会给我免费的加密货币。 最后，我的笔记本电脑确实生成了加密货币，但是数量非常非常少。 我用笔记本电脑所做的本质上是“加密挖掘”。 “挖矿” 您可能听说过加密货币比特币，以及与这种加密货币相关的术语“挖矿”。 加密货币挖矿，简单来说就是矿工或个人使用设备从事支持区块链网络的“工作”，以获得加密货币奖励的过程。

Onenote 区块链上的小型 P2P 网络草图：它是网络的分布式记录或分类帐，记录了网络上这些人的行为。 因此，对于加密货币的区块链网络，区块链的功能是记录网络上个人的交易。 在本文中，我将以比特币为例来解释挖矿背后的含义。 回到矿工的“工作”话题。 为了让矿工获得比特币奖励，矿工必须做的简单“工作”就是验证比特币区块链上的交易。 在验证时，矿工将执行一系列检查以确保分配的交易是合法的，并且交易参与者不会两次支付相同数量的加密货币。 例如，当 Joe 向 Brandon 发送 12 个比特币，而 Brandon 尝试向 Tony 发送 7 个比特币和 Max 8 个比特币时，这将被视为欺诈交易，因为 7+8>12。 我刚才给出的情况是“双花问题”的一个例子：Brandon 试图花两次相同的比特币。 矿工验证了 0-4 兆字节的比特币交易（大约 1500-3000 笔交易），这相当于一个区块的近似最大大小。 他们已经完成了更容易的一半工作来获得比特币奖励。 然而，验证之前的任务是最复杂的，使矿工有资格验证交易。 挖矿的运气在一定程度上是通过第一个解决字符串序列的计算而产生的，这被称为创建工作量证明。 创建工作量证明是对矿工要求最多计算能力的过程。 （下面我会在后面的章节解释为什么叫Proof of Work。）要想理解Proof of Work算法，首先要熟悉区块链中的“哈希”这个词。 网络检测区块链中区块篡改的方式是通过它的哈希值； 由块中的信息定义的一长串数字和字符。 通过散列函数（例如比特币使用的 SHA-256）传递数据，会为该特定输入生成一个序列。 这意味着即使输入数据改变了一个字符，输出的哈希值也会完全改变。 另外，哈希是一种可加密但不可解密的结果，因此不能用来获取原始数据，只能作为验证哈希的输入数据是否相同的一种方式。 创建工作证明需要矿工运行哈希算法来“猜测”问题的适当答案。 对于比特币区块链网络，矿工首先要创建一个满足一定要求的哈希值，这个哈希值称为“目标哈希”。 猜测目标散列所需的信息存在于新块的标头中。 包含：区块版本号、时间戳、前一个区块的哈希值、目标哈希值。

onenote上的猜测过程sketch的目标哈希的答案是将前一个区块的哈希值，当前区块的交易数据相加，加上一个0-4,294,967,296的整数（简称nonce），然后把它进入哈希算法。 如果答案与目标哈希匹配，则该块将添加到区块链中。 第一个验证交易并找出将哪个随机数添加到区块哈希中的矿工将获得比特币奖励。 否则，他们会一直尝试寻找有效的目标值。 由于哈希算法的随机性，我们需要做大量的随机猜测来确定满足目标哈希的值。

资料来源：Investopedia 虽然自己找到一个随机数非常困难，但在同一个网络上有 ≥ 百万其他人与你竞争，这使得设备获得比特币奖励的几率与中彩票的几率相似。 因此，您可以通过增加处理能力或使用多个设备来获得更快的哈希率（单位包括：KH/s、MH/s、GH/s等）。 术语哈希率可以解释为一个设备或一组设备计算数字和验证交易的速度（计算能力的衡量标准）。 共识机制 像比特币区块链这样的去中心化 P2P 网络没有中心人物，只能根据不同的共识机制做出决策。 共识机制在验证交易的同时，也确立了挖矿的目的。

来源：维基百科 共识机制有多种形式，但它们都服务于同一个目标：“验证并确保记录的真实性和完整性”（来源：Tech in Asia）。 目前主要有三种机制：工作量证明、权益证明和权力证明。 在本文中，我将重点关注共识的工作量证明方法。 说到挖矿，这总结了工作证明模型的工作原理：个人首先创建工作证明，然后他们验证比特币交易以确保区块链中的记录是真实的。 然而，在验证交易之前，让我们深入了解工作量证明的目的。 工作量证明的历史和目的工作量证明的思想自 1993 年由 Cynthia Dward 和 Moni Naor 在一篇论文（On Memory-Bound Functions For Fighting Spam）中提出，其中解释了阻止垃圾邮件的不同方法。 本文着重于使用计算能力发送电子邮件的想法。 例如，如果你想通过电子邮件向我发送消息，那么你必须证明你花费了 30 秒的计算能力只是为了向我发送该消息。 由于现代计算机的速度，垃圾邮件/邮件/交易在这种情况下成为一个大问题。 但是，通过为每个操作设置一个“价格”，可以大大减少垃圾邮件。

Verify industrious portkey example on onenote 简而言之，一个“证明者”向一个“vercker”证明他们在一定的时间间隔内投入了一定的算力。 随着时间的推移，比特币创造者“中本聪”修改了让比特币矿工生成数据碎片的想法，这是最难的部分。 而且网络上的其他人也很容易验证它是否真的符合目标哈希值加密货币是不是比特币，因为他们只需要将需要的数据通过 SHA-256 算法即可。 通过这种工作量证明系统，可以确保区块链和其他系统的安全，并建立验证共识，因为真正验证区块的将是一个投入了巨大计算能力的设备。 这为网络提供了保持公平和诚实的经济理由。 这该怎么做？ 例如，如果发生欺诈交易并获得批准，用户就会“犹豫”是否转向其他加密货币和更低的价格。 从经济上讲，矿工，即“生产”比特币的人，在价格下跌时会很不高兴。 同时，只有控制矿工才有足够的算力来触发欺诈验证。 因此，矿工的动机将转向保护交易以确保币价不下跌。 工作量证明机制的缺点仅仅因为工作量证明用于一些最大的加密货币（比特币、以太坊等）并不意味着它是最高效和安全的系统。

Source: BBC consumes power 工作量证明的过程是大量的工作加密货币是不是比特币，因为计算机只是以蛮力的方式猜测所有可能性的正确答案。 这种方式浪费了大量的电力和资源。 在更大的范围内，想象一下全世界所有的矿工都在浪费资源的同时试图“挖掘”比特币奖励，如果他们没有先猜出随机数，甚至不会为网络做出贡献。 与去中心化的概念相反。 因为挖矿需要大量的电力，所以矿工们建立了一个中心矿场，控制着大部分的区块验证。 这几乎使 P2P 去中心化的想法变得毫无用处，因为这意味着只有控制矿工才会同意攻击网络。 电力成本也促使矿工聚集到电力成本较低、利润较高的地方，以开展挖矿活动。 集中决策权。 工作证明的替代方案如上所述，还有其他共识机制可以替代 PoW。 例如：股权证明、权威证明和能力证明。 权益证明通过验证者钱包