比特币以太坊挖矿原理（Bitcoin Mining Principles）

作为虚拟货币行业的人，我们经常会谈到比特币和以太坊的挖矿原理，需要注意的细节也很多。 你知道比特币挖矿的原理吗？ 今天就让小编来告诉你吧！

eth挖矿的原理是什么

ETH通过挖矿产生，平均每13秒产生2个区块。 挖矿时，矿工使用计算机计算一个函数计算题的答案，直到矿工计算出正确答案并完成区块的打包信息。 作为第一个计算的矿工将获得 2 ETH 的奖励。

如果矿工A先计算出正确答案，那么矿工A将获得以太币作为奖励，并向全网所有矿工广播“我已经计算出答案”，让所有正在回答问题的矿工验​​证并更新正确答案. 如果矿工B计算出正确答案比特币跟挖矿什么关系，那么其他矿工将停止当前的解题过程，记录正确答案，开始做下一题，直到计算出正确答案，重复这个过程。

矿工角色

矿工很难在这个游戏中作弊。 他们不能假装在工作并得到正确的答案。 这就是为什么这个解决问题的过程被称为“工作量证明”（POW）的原因。

解题过程大约每12-15秒一次，矿工会挖出2个区块。 如果矿工挖矿速度过快或过慢，算法会自动调整题目难度，使出块速度保持在13秒左右。

矿工获得这些ETH币是随机的。 挖矿的收益取决于投入的算力。 相当于你拥有的电脑越多，你答对问题的概率就越高，也就越容易获得区块奖励。

比特币、以太坊和 IPFS 挖矿有什么区别？

数字货币是如何产生的，我们都知道它是通过挖矿产生的，那么挖矿到底是怎么产生的呢？ 不同的数字货币挖矿有什么区别？ 本文对最近流行的IPFS和BTC/ETH挖矿做一个简单的对比。

1、挖矿原理不同：

PoW，全称Proof of Work，即工作量证明。 比特币/以太坊，以及大多数公链或虚拟货币，都是基于 PoW 算法来实现其共识机制。 即货币的分配是根据挖矿贡献的有效工作量来决定的。 该原理下的所谓挖矿，就是计算机通过穷举法不断求出Nonce值并计算出Hash值的过程。 谁先找到，谁就挖得成功。 PoW 工作量证明是经济学的一种方法。 它是两位经济学家在1993年提出的一种策略，是一种有效的阻止服务或资源滥用的阻塞经济策略。 PoW 具有可靠性高、应用广泛等优点，是经过充分实践检验的公链共识算法。 但是它的缺点也比较明显：

① 额外消耗过多的计算能力，即大量的能源，不环保。

②大量资金投入矿机，导致算力中心化，存在51%攻击的安全风险。

2、矿机有本质区别：

BTC/ETH矿机的本质是数据计算设备。 挖矿从最初的个人电脑挖矿、显卡挖矿、家用个人矿机，发展到现在的集群化、专业化的大规模挖矿。 无论是最初的CPU挖矿、GPU挖矿，还是后来的FPGA挖矿、ASIC挖矿、大规模集群挖矿，本质都是专注于提升矿机数据计算能力的挖矿。 IPFS矿机本质上是一个数据存储设备。

3、矿场的选择不同： BTC/ETH矿场：由于消耗大量电力资源，能提供低成本电力的地方是首选。 我国的此类矿山都选择在内蒙古、西南省份等相对偏远的地方部署，因为那里有丰富的火电、风电或水电资源。 矿场内部要求也比较简单。 只要通风散热效果好，放置矿机的机架不需要太专业的设备，对矿场的地板和天花板没有特殊要求。 矿山对分散度要求不高，所以这类矿山比较集中。

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什么是比特币挖矿？

比特币挖矿是使用计算机硬件计算比特币的位置并获得它们的过程。

接下来，我将重点介绍什么是比特币挖矿以及其他含义：

1. 挖矿是比特币系统记录数据的一种激励过程。 在比特币系统中，个人用户使用 CPU 或 GPU 进行哈希运算。 在计算出特定的哈希值后，他们就有了打包好的区块。 正确的。

为了奖励该用户打包区块，系统将给予一定数量的比特币作为奖励。 因为这个过程和现实生活中的“挖矿”非常相似，所以大多数人把这个过程称为挖矿。 除了比特币，其他电子虚拟货币也可以通过挖矿奖励获得，比如以太坊、门罗币等。

2.指争夺记账权，然后获得比特币奖励。比特币是有限的，系统每隔10分钟左右记一次账。 用户需要使用自己的矿机来争夺记账权。 矿机是指专门用来挖比特币的计算机。

电脑有专业的挖矿芯片，运行特定的算法进行计算，耗电量很大。

书面定义难以理解是正常的。 我可以用一个例子来解释挖矿是什么：

不管我们现在有多少钱，都有专人记账。 比如你卡里有1万元​​，银行会第一时间帮你记账。 你花了多少钱，花在哪里，都会被记录在案。 但在古代就不一样了。 没有金融系统。 他们的货币非常简单。 他们只是找到了一些大石头，并把它们放在那里作为货币。 现在谁拥有它。

也就是说，那个时候，每个人都要记账，记住每个人的交易，记住这个币是属于谁的。 其实挖矿也是一样的性质。 比特币总数为2100万枚。 严格来说应该是无限接近2000万但不到2000万。 以前是人工记账，而“挖矿”是用电脑记账。 这里我说的是“computer”而不是“computer”，本质上是不同的。总结一下，比特币挖矿大概就是这个意思，希望能帮到你

以太坊是如何开采的？

以太坊代币是通过挖矿过程以每块 5 ETH 的速度生成的。 以太坊的挖矿过程与比特币的挖矿过程几乎相同，对于每笔交易，矿工都使用计算机通过哈希函数运行区块的唯一标头元数据，反复快速地猜测答案，直到其中一个获胜。

许多新用户认为，挖矿的唯一目的是以一种不需要中央发行人的方式产生以太币（请参阅我们的指南“什么是以太币？”）。 这是真的。 以太坊代币是通过挖矿过程以每块 5 ETH 的速度生成的。 然而，采矿的作用至少同样重要。 通常，银行负责保存准确的交易记录。 他们确保资金不是凭空创造的，用户不会作弊和多次花钱。 不过，区块链引入了一种全新的记录保存方式，即整个网络而不是中介机构来验证交易并将其添加到公共分类账中。

以太坊挖矿

虽然“无信任”或“信任最小化”的货币体系是目标，但仍然需要有人确保财务记录的安全并且没有人作弊。 挖矿是使去中心化记录成为可能的创新之一。 矿工就交易历史达成共识以防止欺诈（尤其是以太币的双重支出）——这是在去中心化货币进入工作区块链之前需要解决的一个有趣问题。 虽然以太坊正在研究其他方法以就交易的有效性达成共识，但挖矿目前将平台保持在一起。

挖矿如何运作

今天，以太坊的挖矿过程几乎与比特币相同。 对于每一笔交易，矿工都可以使用计算机反复快速地猜测答案，直到其中一个获胜。 更具体地说，矿工将通过哈希函数运行区块唯一的头部元数据（包括时间戳和软件版本）（它将返回一个固定长度的、乱序的数字和字母字符串，随机出现），只改变'nonce value'，它会影响生成的哈希值。

如果矿工找到与当前目标匹配的哈希值，矿工将获得以太币并在网络上广播该区块，供每个节点验证并添加到他们自己的账本副本中。 如果矿工 B 找到了哈希值，矿工 A 将停止在当前区块上工作并为下一个区块重复该过程。 矿工很难在这个游戏中作弊。 没有办法伪造这份工作并得出拼图的正确答案。 这就是为什么解谜方法被称为“工作量证明”的原因。

另一方面，其他人几乎没有时间验证哈希是否正确，而这正是每个节点所做的。 大约每 12-15 秒，一名矿工就会发现一块巨石。 如果矿工开始比这更快或更慢地解决难题，该算法会自动重新调整问题的难度，以便矿工恢复到大约 12 秒的解决时间。

矿工随机赚取这些以太币，他们的盈利能力取决于运气和他们投入的计算能力。 以太坊使用的特定工作量证明算法称为“ethash”，其设计需要更多内存，因此难以使用昂贵的 ASIC 进行开采——特殊的采矿芯片现在是开采比特币唯一有利可图的方式。

从某种意义上说，ethash 可能在这方面取得了成功，因为以太坊还没有专门的 ASIC（至少现在还没有）。 此外，由于以太坊的目标是从工作量证明挖矿转向“权益证明”（我们将在下面讨论），购买 ASIC 可能不是一个明智的选择，因为它可能不会长期有用。

转移到股权证明

然而，以太坊可能永远不需要矿工。 开发人员计划放弃工作量证明，即网络当前用于确定哪些交易有效并保护它们免遭篡改的算法，转而支持权益证明，其中网络由代币所有者保证。 如果当算法推出时，股权证明可能是一种使用更少资源实现分布式共识的方法。

比特币和以太坊挖矿有什么区别？

比特币使用 SHA-256 加密算法发行。 挖矿，比拼的是算力。 为了提高算力，比特币经历了CPU挖矿、GPU挖矿、FPGA挖矿和现在的ASIC矿机挖矿四个阶段比特币跟挖矿什么关系，专业化程度越来越高。

以太坊使用 Ethash 加密算法。 在挖矿过程中，需要读取内存，存储DAG文件。 由于每次内存读取的带宽是有限的，现有的计算机技术很难在这个问题上有质的突破，所以无论计算机的计算效率如何提高，内存读取效率仍然不会有很大的提升. 改进。 因此，从某种意义上说，以太坊的Ethash加密算法是“抗ASIC的”。

加密算法的差异导致比特币和以太坊在挖矿设备和算力规模上存在较大差异。

目前，比特币挖矿的设备主要是专业化程度较高的ASIC矿机。 单台矿机算力可达110T/s，全网算力规模在120EH/s以上。

以太坊的挖矿设备主要是显卡矿机，很少有专门的ASIC矿机。 一方面是因为以太坊挖矿算法的“抗ASIC”提高了ASIC矿机的开发门槛。 另一方面是因为以太坊升级到2.0后，共识机制将转变为PoS，矿机将无法继续挖矿。

显卡矿机与ASIC矿机相比，算力相差2个数量级。 目前主流显卡矿机（8卡）算力约为420MH/s，以太坊全网算力约为230TH/s。

从近两年的时间维度来看，比特币全网算力增长较快，而以太坊全网算力增长相对缓慢。

比特币的ASIC矿机被几大矿机厂商垄断，矿工只能从市场上购买； 以太坊的显卡矿机也是由专业的矿机厂商生产，矿工也可以根据自己的需要DIY。 在市场上购买配件并自己组装。

比特币挖矿原则

比特币的挖矿原理其实就是一个数据记录的过程。

区块链是一个数据库，每个人都可以参与其中的数据处理。 每隔一段时间，矿工就需要收集和处理之前没有被大家确认的交易数据。

但问题来了，这么多矿工，谁来处理数据？ 因此，系统有一个特殊的机制。

所有参与的矿工在打包数据的时候都必须加上一个叫做“哈希值”的东西，这个哈希值必须满足一定的条件，系统才会识别你处理的数据。 谁能先完成这件事，并将自己的工作成果广播给其他矿工确认，而_部分认为没问题，谁就可以获得记录数据的权利，还有大量的比特币作为奖励。

这有点像海贼王留下了大量的金银珠宝，然后告诉大家，找找看，谁能找到打开我宝藏的钥匙，谁就能得到我所有的财富。

当然，矿工挖矿不仅仅是为了比特币，因为它是维护整个区块链网络的重要组成部分。 挖矿的人越多，参与数据确权的人就越多，我们的数据就越安全。所以，不要小看矿工。 数据爆发之日，矿工拯救世界，不是说说而已

扩展信息

一、比特币的原理：

与现实货币不同，比特币不依赖于特定的货币机构来发行。 它是根据特定算法通过大量计算生成的。 从比特币的本质来看，它是由一些复杂的算法生成的特殊解。 每个特解都可以求解方程并且是唯一的。 破解后，就相当于拥有了这种特殊的货币。

2、虚拟货币的定义很简单，就是指非真实的货币。

有几种类型的虚拟货币：

1. 游戏币。 是的，你没听错，网络游戏中可以交易的货币也可以称为虚拟货币。 但是单机游戏中的货币不能称为虚拟货币，因为它不能与其他玩家联网进行市场交易。

2. 网站货币。 一些网站推出的用于购买网站增值服务的货币。 比如腾讯的Q币。

3. 电子钱包。 我们通常使用微信支付、支付宝等。

4. 区块链货币。 大家比较熟悉的区块链，以太坊和我常说的FIL。

3、以上货币是否合法？

答案是它们都是法币。 但不要急于下结论。 虽然都是法币，但离“法币”还有很远的距离。 以区块链货币为例。 国家已将区块链货币列为合法财产。 2019年9月28日，海南成立区块链中心。 区块中心由火币集团牵头。 据介绍，数字货币也是我国经济增长的主要动力，国家也对区块行业的技术给予了肯定。 此次区块中心的成立，是央视首次报道虚拟货币的进展。

虽然目前国内可以交易的数字货币有很多，但大部分都是打着区块链的幌子用来收钱的代币。 如果你对数字货币投资更感兴趣，那么尽量选择投资市值排名前20的币种。

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