因为比特币的价格忽上忽下, 涨涨跌跌, 大家对于比特币的兴趣就跟着变得越来越浓厚。在比特币这个圈子里, 差不多每十分钟就会往账本里记下一个数据块的记录。所有专门用来挖矿的电脑, 都在拼命干活, 想要把这个数据块打包好并且提交上去。

谁要是最后争气, 成功把这个数据块给生成了, 他就能拿到一笔比特币当成报酬。可是, 大家肯定会想, 这比特币矿机究竟是个什么东西? 现在去挖矿还能不能挖出东西来? 这比特币矿机的运行原理, 到底又是怎么一回事? 咱们一同来查看, 下面的内容有着更为具体的介绍事项。

比特币矿机究竟是什么这个东西, 大家可能不太清楚。

如果你想要去投资那个关于虚拟币挖矿的事情的话, 那么在起初的时候, 我们必然是需要用到一种叫做矿机的工具的。除了这种矿机以外, 还是需要一个比较合适的场地的。同时, 还需要有专门的人来负责看管以及维护这些事情的。

挖掘比特币所使用的矿机, 其实说白了就是电脑设备, 不过因为比特币产生的情况比较特殊, 所以大部分机器都配置了专业的挖矿芯片, 采用烧掉显卡的方式来运作, 这样的操作耗电量非常大, 因此就要求这些矿机所在的环境必须要通风良好并且散热没问题, 同时也要有充足的电能资源, 当然合适的电价也是必不可少的。

因为比特币是靠复杂的算法来得到的特解, 所以在矿机里面, 特定芯片的主要作用就是把那些算法运行起来, 好去进行挖矿这个操作过程。

用户是通过把个人计算机拿来下载软件, 接着去运行特定的那个算法, 等和远方的服务器完成了通讯之后, 就能得到相关的比特币的, 这种操作是被人们认为是获取比特币的一种方式之一的。

比特币矿机分类：

第一代：CPU挖矿

在二零〇九年这个时间段, 人们主要使用的是中央处理器来进行挖矿的操作, 因为在那个工作进行的早期阶段里的难度是非常低的, 因此借助于处理器就能够非常轻松地开始相关的任务处理过程。

虽然处理器的性能十分强大, 可是由于它的整体逻辑设计得过于复杂, 所以它并不适合用来进行那些比较简单、不用动脑筋的超大规模计算挖矿工作, 尤其是在如今区块链网络的难度指数不断上升的情况下, 处理器所具备的算力往往偏低, 结果基本上就很难挖出任何矿块出来, 然而在某些数字货币网络中, 却存在着只能用这类处理器来进行挖矿这种情况。

第二代：GPU挖矿

2010年9月, GPU挖比特币的代码出现了, 这种情况打破了用CPU挖矿的常规操作。

目前, 有很多种优质的数字资产（也就是加密货币）的获取方式。这些方式采用的新式算法叫做P0W, 也就是工作量证明。使用这种新算法都需要用电脑的显卡来做挖矿这件事。在利用GPU显卡进行挖矿时, 主要是靠显卡里的SP单元来操作。SP单元可以说是显卡的核心。SP单元的数量会直接决定处理能力的大小。

第三代：FPGA挖矿

在<2011>年<6>月这个时间点上, FPGA比特币挖矿机这种东西出现, 这算是头一回有人专门为了挖矿去设计那种专业性的芯片。再说清楚点, 那个叫PFGA的东西, 它其实也属于那种低算力矿机的范围, 比如BaalikaN这块芯片, 它的算力大概在K这个数字级别, 具体是20K。

然后, 还有那个专业的AS1C芯片的蚂奴x3, 这个机器的算力是在220KH/S这样。现在市面上那些算力和方法比较多或者说目前很普遍的那些矿机, 基本上都是由FPGA这个技术来做底子的。

但是你也得知道, FPGA这个东西, 目前它仅仅就是适用在小币种那边的挖矿活动, 因为它很容易被那类专业化程度很高的ASIC矿机给替代掉。

第四代：ASIC专用芯片挖矿

2013年1月, 阿瓦隆交付了第一台商用的比特币ASIC矿机。ASIC这类产品有个明显的特征, 就是它是面向特定的需求进行设计的。当进行批量生产的时候, 和通用集成电路相比, 它具备体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强以及成本降低等许多优点。现在来看, 它已经成为市场上的主流矿机。

所谓比特币挖矿这个事儿它到底是个什么呢?

说到比特币交易这事儿, 它其实是把验证那些交易的活儿给去中心化处理了的, 主要靠用户们互相帮衬着去查验。那个验查的过程, 说白了就是让计算机去解答一堆复杂的、关于密码学方面的题目。

等把这些题目都解出来了, 验证这码事也就完工了, 这时候就能把这些交易中涉及到的双方钱包地址、到底转了多少金额以及发生的时间等等这类相关信息, 添加到新形成的“区块”里面去了。之所以管这个动作叫“挖矿”, 是因为大伙儿觉得这事儿在某种感觉上跟淘金挺像的。

当然, 它也确实算是一种用来发行新的比特币的、暂时用的办法。然而, 跟淘金这个活儿不一样的是, 比特币挖矿这件事情, 会给那些确保支付网络运行安全的提供方去发奖励。即使到了最后一个比特币已经发行完毕的那个时候之后去了, 挖矿这件事儿呢, 它仍然是必须要做的。

那些成功完成了验证任务的“矿工”, 能够获得数量不等的加密货币作为奖励, 这便是挖矿行为对于子矿工来说所具有的价值。

如果我们把整个流程都放在里面看的话, 那么比特币挖矿存在的意义, 就是为了保持整个比特币网络的正常运行稳定性, 这就好比国家央行以及其他银行会投入大量的资源去建立各种各样的系统, 比如电子系统和网点系统等, 通过这些方式来维持法币在市场上的正常流通一样。

比特币的挖矿, 其背后的基本机制究竟是什么样的呢。

比特币本质上是由一系列极其复杂的算法所推导出的特定解, 而所谓的特解, 指的是在方程组所有可能存在的无限多个解中, 那一组确定的且惟一的解答。

若用一种更通俗的、容易让人理解的话来打比方说明, 这就像是通过查看人民币票面上的唯一序列号从而确认其归属, 意思就是说, 只要你掌握了这个独一无二的序列号, 那么这张人民币的所有权就彻底归你所有了。挖矿这个操作, 其实就是在进行一个规模非常庞大的计算过程, 不断地去尝试寻找那个特定方程组的特解。

设计者把那个方程组设定为只有2100万个特解可供寻找, 这样一来, 比特币的数量自然就受到了限制, 它所能达到的总量上限, 也就是 2100 万枚。

现在主流的算法, 一个是叫做BTC的那个, 另一个是那叫LTC的这个。那个BTC这个算法, 算起来就是纯数字运算。所以, 只要定制那么一颗专门用来运算的芯片, 就可以搞定那个挖矿的操作了。再说那个LTC的算法, 那就是需要消耗一定的内存空间了。

机器在工作的过程当中, 光定制一颗运算芯片还不行, 还需要配置一些数量的内存设备才够。目前那市面上的那些个挖矿机价格, 有高有低的, 并不齐整这高低不一致的情况。这就决定了那挖矿机在工作的时候, 其效率也是不高的还是不错的那种。通常来说, 一台高级的挖矿设备能够在100天的时间里挖出3到4个比特币。

考虑到硬件成本的投入, 还有矿场后续的维护费用, 几百万的资金投入才算是初步入门的起点, 这仅仅是小试牛刀罢了。因为比特币市场总是起伏不定, 上周日在比特币价格创下新高之后, 行情一路下跌。在这种环境下, 想要投资矿场的人, 需要拥有雄厚的实力作为支撑。

任何一个人都能够在专门的硬件设备上去运行软件, 从而成为比特币的矿工。挖矿的软件是通过P2P网络来监听交易的广播内容。它会执行那些恰当的任务, 以便去处理以及确认这些交易。

比特币矿工在完成这些工作之后, 是可以赚到用户支付的用于加速交易处理的交易手续费的, 同时他们还能够获得按照固定公式增发的比特币。

要想让一笔新的交易得到确认, 就必须把它放进一个区块里。而这个包含工作量证明的区块, 是通过数学计算来生成的。这类证明生成起来非常费力气, 因为电脑需要以每秒数十亿次的速度去盲目尝试各种数字组合, 才能凑出一个合法的结果。

所以在挖矿者拿到奖励并且新区块被网络接受之前, 他们必须持续进行这些高强度的运算消耗算力。等到参与挖矿的人越来越多, 整个网络就会自动提高挖掘难度。这样做的目的, 是为了确保不管有多少人一起加入, 挖出下一个有效区块的平均耗时依然能够稳定在10分钟上下。

因此, 挖矿这块儿的竞争那是相当激烈, 一个劲儿地拼。所以, 完全没有一个单独的个人, 或者说哪一个个体矿工, 能够有能力去控制那区块链里面所包含的那些内容。

工作证明还被设计成必须去依赖以前存在的区块, 这样一来, 它就强制性地保证了区块链在时间上的顺序是正确的。这样一种设计手段会让把以前的交易给删掉或者是撤销掉这件事变得非常难, 原因是想要这么做的话, 你就得把那后面接着的所有区块的工作量证明都重新算一遍。

要是恰好有两个区块是同时被发现出来的, 那么矿工会先去处理他那里接收到的9个区块的这些信息。一旦这个矿工找到了新的一个区块出来, 就会把这个新发现的区块给转到那条最长的 Blockchain上面去走。

经过这样一番操作下来, 就可以确保护里挖矿的过程始终都能够维持住一种依赖于整体计算处理能力的一致性状态。

比特币矿工没办法靠作弊来给自己多一些报酬, 他们也搞不定那些会破坏比特币网络的欺诈交易, 原因是所有的比特币节点都会回绝那些带有违反比特币协议规则的无效数据的区块, 正因为这样子的情况存在呢, 所以就算不是所有的比特币矿工都是可信赖的, 那么比特币网络也依然是安全的。

你能够通过挖矿这个举动来对比特币安全提供帮助, 那么具体来说, 这究竟是怎么样做到的呢。

挖矿这件事, 其实是搞出了一套跟买彩票挺像的竞争规矩, 你想往那区块链里硬塞新交易块, 那难度可不是一般大。这么一来, 谁也甭想拿到那种能让特定交易趴窝的本事, 这就把网络中立给保住了。

另外呢, 也防止了有人耍滑头, 去替换掉区块链的一截子内容好让自己少掏点钱, 要不然的话, 这招儿用来哄骗别的用户可太方便了。挖矿这个机制, 让撤销一个以前的交易变得特别难, 因为这需要你把它后面的所有区块都重新写一遍。

伴随着加密货币的价格一直维持在偏高的水平, 越来越多的朋友都投入到这个领域里面来了, 所以挖矿产公司的整体规模也跟着一天天地变大了。

可是, 去挖矿这项工作本身所花费的成本是非常高的，这里面主要包含了用电方面的成本以及购买设备的成本, 举个例子来说, 比特币所消耗掉的电力数量之多, 完全能够和一个小型国家的用电量相提并论, 并且从2018年到现在的这段日子里面, 比特币在能源方面的消耗指数增长速度变得越来越快, 这一点清楚地表明出了一件事情, 就算是在比特币因为某种机制而导致产量持续减少的那种状况之下, 大家去获取它的积极性也依然没有下降。