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如何挖掘比特幣

摘要

挖礦時,該流程會驗證比特幣交易並將其新增至區塊鏈中。礦工的目標就是找到可有效處理複雜數學問題的解決方案。礦工設法解決這些難題後,即會收到新比特幣和交易手續費的獎勵。 

在早期時,比特幣用戶能夠透過他們的個人電腦加入挖礦競賽。如今想透過挖礦獲利的話,則需要使用專門設計的礦機。由於獨立挖礦非常困難,很多礦工會選擇加入礦池來提升區塊獎勵的獲得機率,挖到後就會依比例分享給礦池成員。

前言

比特幣挖礦確保區塊鏈會持續更新合法交易。這在當時算是獨特的解決方案,可在去信任化環境中建立信任。從這個意義上來說,挖礦是比特幣安全性模型的核心。

挖礦並收回 BTC 的概念聽起來是很有吸引力的交易。雖然運用電腦 CPU 挖礦的時代結束了,但參與挖礦不一定需要擁有實體機器。但在決定挖礦適不適合您之前,本文將簡單討論比特幣挖礦的運作方式。

什麼是比特幣挖礦?

當用戶建立新的比特幣交易時,他們需要等待其他網路用戶(節點)驗證並確認其有效性。礦工會負責收集新的待處理交易,並分組至候選區塊 (尚未驗證的新區塊)。

礦工的目標就是要為他們的候選區塊找到有效區塊雜湊。區塊雜湊是一串數字和字母,可當作每個區塊的獨特 ID。以下是區塊雜湊的範例:

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為了建立新的區塊雜湊,礦工必須收集上一個區塊的區塊雜湊、候選區塊的資料及 Nonce,然後全部以雜湊函數提交。

但是,礦工必須找到與所有資料結合的 Nonce,並產生開頭為特定幾個 0 的區塊雜湊。根據挖礦難度的不同,0 的數量會產生變化。有效區塊雜湊則會證明礦工已完成驗證候選區塊時所需的工作量(因此稱為工作量證明)。收集待處理交易並建立候選區塊後,礦工就只能變更 Nonce,這也是礦機的功能。在嘗試錯誤的密集流程中,礦機會繼續變更 Nonce 並雜湊好幾次結合的資料,直到他們找到該區塊的解決方案(也就是開頭為特定幾個 0 的雜湊)。

礦工找到有效雜湊後,即可驗證候選區塊並收集比特幣獎勵。此時,該區塊包含的區塊鏈交易也會從「待處理」變成「已確認」。

比特幣礦工賺取的金額

每個新區塊都會向個別礦工提供區塊獎勵,其中包含新產生的比特幣(區塊補貼)和交易手續費。由於區塊獎勵幾乎由區塊補貼組成,因此大多數的人會將其視為區塊獎勵(不計算手續費)。就比特幣來說,2009 年的區塊補貼一開始為 50 BTC,且每產生 210,000 個區塊時會減少一半(約為四年)。這些減半事件導致挖礦收益在 2012 年減少為 25 BTC,2016 年為 12.5 BTC,最後在 2020 年變為 6.25 BTC。下一次減半事件預計在 2024 年發生。截至 2021 年 5 月為止,礦工的區塊獎勵落在每個區塊約 $300,000 個。儘管如此,評估挖礦設備和獲利能力時,還是必須考慮很多因素。礦機產生並測試隨機 Nonce 時的速度是重大檢查指標。此圖稱為雜湊率,也是比特幣礦工成功的關鍵。雜湊率越大,就能越快速地測試這些隨機輸入資料。

另一項重要指標為礦機的能源消耗。如果電費超過挖礦獲得的價值,就完全沒有獲利能力可言。

如何開始挖掘比特幣

由於比特幣屬於去中心化且開源的技術,因此任何人皆可加入挖礦競賽。您過去可以使用個人電腦來挖掘新區塊,但隨著挖礦難度提升,您現在需要效能更強的機器(下方提供詳細說明)。

理論上,您還是可以試著用個人電腦挖掘比特幣,但發現有效雜湊的機率趨近於零。計算雜湊函數相對快速,但計算大量隨機輸入資料時,您會需要更久的時間。因此,您現在需要專用的硬體,才有可能成為可獲利的礦工。

應該使用什麼挖礦設備?

一般來說,您可以嘗試使用 CPU、GPU、FPGA 或 ASIC 機器來挖掘加密貨幣(我們會馬上深入探討這些內容)。挖掘一些 BTC 之外主流數位貨幣時,還是會運用 GPU 卡。根據挖礦演算法、難度及電費的不同,也可以選擇 FPGA 機器。但就比特幣來說,ASIC 礦機最有效率。

CPU(中央處理器)

CPU 運作時會有多功能晶片,負責在電腦不同部分中分配指令。對加密貨幣挖礦來說,CPU 不再有效率。

GPU(繪圖處理器)

GPU 可能會有不同的用途,但基本上會用於處理繪圖,然後輸出至螢幕上。它們能夠將複雜任務劃分為數個小型任務,藉此提升效能。挖掘一些 BTC 之外主流數位貨幣時可運用 GPU,但不同的挖礦演算法和難度各有不同的效率。

FPGA(現場可程式化邏輯閘陣列)

FPGA 可程式化並重新程式化,以便提供不同功能和應用程式;可供自訂,比 ASIC 負擔的費用更少,但對比特幣挖礦來說效率較差。

ASIC(特定應用積體電路)

ASIC 代表特定應用積體電路,並意味著這些皆為單一用途的電腦。ASIC 礦機專門用來挖掘加密貨幣。ASIC 與 FPGA 相比時可自訂性較少且費用昂貴,但對比特幣挖礦來說,前者的雜湊率和能源消耗層級更有效率。 

礦池

自行挖掘出區塊的機率極低。因此,您可以加入加密貨幣礦池,結合其他礦工的計算能力。當礦池順利挖掘出區塊時,每位礦工即可分享挖掘到的比特幣。系統會依您提供的挖礦能力按比例分配礦池獎勵。

如何加入礦池?

使用您的硬體在本機上加入礦池時,則必須將軟體設為與其他礦工合作挖礦。該流程通常會要求您註冊帳戶,然後連接至礦池伺服器。

如果您擁有礦機,幣安礦池就是不錯的選項,您可以在此開始挖掘 BTC ,以及其他以 SHA-256 演算法為基礎的代幣。您的礦機會自動切換 BTC、BCH 及 BSV,藉此最大化以 BTC 支付的回報。

如需了解潛在利益的資訊,請查看「幣安礦池」頁面。比特幣錢包每天都會收到以 BTC 支付的收益。

雲端挖礦

如果您想避免更技術性的步驟,也可以加入雲端礦場,將硬體和軟體全權交給礦場所有者。廣義來說,雲端挖礦通常指的是付費給其他人來代表您挖礦。因此,礦場所有者當然會與您共享其中的利益。但由於此選項無法保證您的投資回報率,因此風險非常大。許多雲端挖礦服務最後都會變成詐騙行為,因此請特別注意。

總結

如果您對比特幣挖礦運作方式有基本了解,那就沒有問題了。只要結合正確的硬體和軟體,任何人皆可開始挖礦並為比特幣網路的安全性作出貢獻。即使您發現自己並不適合挖礦,您還是可以透過執行比特幣節點而有所貢獻。

如要挖礦獲利,您需要非常高的初始資金,同時涉及許多風險。您的回報也會視市場狀況,以及能源價格和硬體改良等外部因素而有所差異。在礦機上投入任何金錢之前,請務必自行進行研究。

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