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礦池說明

目錄

  • 前言
  • 什麼是礦池?
  • 礦池如何運作?
  • 按份額付費 (PPS) 的礦池
  • 按最後 N 份額付費 (PPLNS) 礦池
  • 礦池會不會威脅到去中心化?
  • 總結

前言

對工作量證明區塊鏈的安全性來說,挖礦是不可或缺的一部分。透過計算具有特定屬性的雜湊,參與者即可在不需要中央授權的情況下,保護加密貨幣網路。當比特幣於 2009 年首次推出時,任何擁有一般電腦的人都可以與其他礦工競爭,來猜測下一個區塊的有效雜湊。這是因為挖礦難度不高,且網路上並沒有太多雜湊率。因此,不需要專門的硬體,您就能在區塊鏈中新增區塊。

按理說,每秒可計算最多雜湊的電腦會找到更多區塊,導致生態系出現重大轉變。為了取得競爭優勢,礦工們已開始某種程度的軍備競賽。

反覆使用不同類型的硬體 (CPU、GPU、FPGA) 運算後,比特幣礦工最終選擇了 ASIC – 特定應用積體電路。這些挖礦設備不允許您瀏覽幣安學院,或在推特上發佈貓的照片。

顧名思義,構建 ASIC 是為了執行單一任務:計算雜湊。但由於設計時就是以此目的為出發點,因此其表現非常優秀。事實上,使用其他硬體類型挖掘比特幣的情況,已經變得相當罕見。

什麼是礦池?

完善的硬體只能帶領您到目前的程度。您可以運行多個高性能的 ASIC,但仍然只會是比特幣挖礦大海中渺小的一滴水。雖然您在硬體和所需運行電力上花了不少錢,但實際挖到區塊的機會非常渺茫。您無法保證自己何時會獲得區塊獎勵,甚至根本無法獲得報酬。如果您想追求持續性收益,那麼透過礦池的可能性還比較大。

假設您和另外九名參與者各自擁有網路總算力的 0.1%。這意味著平均每 1,000 個區塊中有希望找得到一個。每天預計開採 144 個區塊,您可能一週會發現一個區塊。根據您的現金流,以及對硬體和電力的投資,這類「單獨挖礦」的方法會是可行的策略。

但如果這些收入不足以回收盈利,該怎麼辦?這樣的話,您可以與我們提到的另外九位參與者聯手。如果結合所有人的算力,您就會得到 1% 的網路雜湊率。這代表平均每 100 個區塊就會發現一個,且每天為一到兩個區塊。接著,您就可以將獎勵分配給所有參與的礦工。

簡單來說,剛剛所述內容就是礦池的樣貌,在現今受到廣泛使用,也是因為成員可確保獲得更穩定的收入來源。

礦池如何運作?

一般來說,礦池會安排協調員來負責組織礦工。他們會確保礦工使用不同數值來對應隨機數,這樣就不會因為試圖建立相同的區塊而浪費算力。這些協調員還會負責分配獎勵,並將其支付給參與者。若要計算每個礦工完成的工作量並據此給予獎勵,有幾種不同的方法。

按份額付費 (PPS) 的礦池

比較常見的支付方案是按份額付費 (PPS)。在此系統中,您提交的每個「份額」都會收到固定數額。

份額是用來追蹤每位礦工在工作方面的雜湊。每個份額會支付象徵性的數額,但隨著時間過去,還是會有所累積。請注意,份額並不是網路中的有效雜湊,這只是符合礦池設定的條件。

在 PPS 中,無論您的礦池是否解決了區塊,您都會獲得獎勵。由於礦池操作員必須承擔風險,因此可能會收取一筆可觀的手續費 – 方法包括由使用者預先支付,或是透過最終的區塊獎勵支付。

按最後 N 份額付費 (PPLNS) 礦池

另一種熱門的方案為按最後 N 份額付費 (PPLNS)。不同於 PPS,PPLNS 只會在礦池成功挖到區塊時,向礦工提供獎勵。當礦池找到區塊時,就會檢查最後提交的 N 個份額數量 (N 會因礦池而異)。若要拿到您的付款,您提交的份額數會除以 N,接著乘以區塊獎勵 (減去操作員的分成)。

讓我們舉個例子,如果目前的區塊獎勵為 12.5 BTC (假設沒有交易手續費),且操作員手續費為 20%,那麼礦工的可用獎勵為 10 BTC。如果 N 是 1,000,000,而您提供了 50,000 份額,即可獲得 5% 的可用獎勵 (或 0.5 BTC)。

這兩種方案還有多種變化,但最常聽到的就是這兩種。請注意,雖然我們談論的是比特幣,但大多數熱門的工作量證明 (PoW) 加密貨幣也會有礦池。例如 Zcash、Monero、Grin 及 Ravencoin。


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礦池會不會威脅到去中心化?

當您閱讀這篇文章時,腦海中的警鈴可能會響起。比特幣變得如此強大,不就是因為沒有單一實體控制區塊鏈嗎?如果有人取得了大部分的算力,情況會如何?這些都是值得思考的問題。如果單一實體能夠獲得網路上 51% 的算力,即可發起 51% 的攻擊。接著他們可以審核交易,並推翻舊的交易。這類攻擊可能會大幅損害加密貨幣生態系。

礦池是否增加了 51% 攻擊的風險?答案是:或許,但不太可能。

2020 年 4 月 16 日 24 小時按礦池分解雜湊率。來源:coindance.com

理論上,四大礦池可以互相串通來劫持網路。但其實意義不大。即使得以成功發動攻擊,比特幣的價格也可能會暴跌,因為這類行為會對系統造成破壞。就結果來說,最後獲得的任何代幣都會失去價值。

而且,礦池不一定會有挖礦設備。各個實體會將它們的機器指向協調員的伺服器,但可以隨意遷移到其他礦池。讓生態系保有去中心化,才能夠符合參與者和礦池操作員的最佳利益。畢竟,只有挖礦得以盈利,他們才會賺錢。

曾經有幾次,礦池的規模已經增長到令人擔憂的程度。一般來說,礦池 (及其礦工) 會採取降低雜湊率的措施。

總結

隨著第一個礦池導入後,加密貨幣挖礦格局就此改變了。對於希望更穩定收款的礦工來說,這種情況可能非常有利。由於有許多不同的方案可供選擇,他們一定找得到最適合自身需求的方案。在理想的世界中,比特幣挖礦會是更加去中心化。但就目前而言,這就是我們所說的「充分去中心化」。在任何情況下,沒有人可以從單一礦池長期獲得大多數的雜湊率。參與者也會阻止這種事情發生 – 畢竟,比特幣運行者並非礦工,而是使用者。

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