区块链挖矿原理：什么是挖矿？

一、究竟什么是“挖矿”

所谓“挖矿”，就是在一段时间内确认比特币系统中发生的交易，并记录在区块链上，形成新的区块。开采的人被称为矿工。简单来说，挖矿就是记账的过程，矿工就是记账人，区块链就是版本。

比特币系统的记账权是去中心化的，即每个矿工都有记账权。只要成功抢到记账权，矿工就可以获得系统新生成的比特币奖励。从这个意义上说，挖矿就是产生比特币的过程。

中本聪最初设计比特币时，规定不生产21万个区块，比特币奖励减半一次，直到比特币不能再细分，因为比特币总量有限，而比特币也被称为数字化金子。比特币生产通常也称为挖矿。

二、挖矿必备工具

比特币是通过挖矿产生的。每 10 分钟，全网矿工一起计算一道算术题。只要先算出答案，就相当于挖了这个区块，矿工就可以获得系统新的比特币奖励。

比特币刚诞生时，就可以通过计算机的 CPU 进行挖矿。随着越来越多的矿工在挖矿，用CPU挖比特币已经不可能了，所以大家开始用矿机挖矿。

挖矿必备工具：1.矿机；2.比特币地址；3.挖矿软件。

目前比特币网络的算力过大，个人很难购买少量矿机来挖块。很多矿工只能加入矿池一起挖矿；矿场只负责计算，矿池负责信息打包。比特币挖出后，按照矿场算力的比例分配收益，保证了更稳定的投入产出。

三、矿工如何挖矿

区块链诞生后，矿工不再只是煤矿工人的简称，而是一个全新的含义。从事虚拟货币挖矿的人有别于传统的“矿工”，区块链领域的挖矿工具更具科技色彩。矿工的主要工作是交易确认和数据打包。

矿工需要购买专用电脑设备并下载挖矿软件。挖矿不需要矿工自己做，计算机完全执行特定的操作。对于矿工来说，只要保证矿机的供电和网络连接即可。

以比特币为例，比特币矿机是一种专业设备，通过运行大量计算来获得新的比特币奖励，从而争夺记账权。

矿机的组成包括：挖矿芯片。散热器和风扇。它只执行单个计算机程序并且消耗更多功率。挖矿实际上是矿工之间的算力竞争。算力越强的矿工挖到比特币的概率就越高。

随着全网算力的提升，用传统设备挖比特币的难度越来越大，人们开发了专门用于挖矿的芯片。芯片是矿机的核心部件，运行过程中会产生大量热量。比特币矿机为了散热降温，一般都会配备散热片和风扇。

用户在电脑上下载比特币挖矿软件，使用软件分配每台矿机的任务，开始挖矿。每个币的算法不一样，需要的矿机也不一样。

四、中本聪和“挖矿”

区块链需要挖矿吗？为了回答这个问题，我们先来说说“挖矿”到底是什么？以比特币为例，如果没有一对一的交易，是不完整的。只有将交易数据写入数据库，才能认为是有效的，对方才能真正收到钱。首先，所有交易数据都会发送给矿工，矿工负责将这些交易写入区块链。

计算哈希的过程称为挖矿，计算哈希的机器称为矿机，操作矿机的人称为矿工。根据比特币协议，一个区块的最大大小是 1MB，一个交易大约是 500 字节，所以一个区块最多可以包含 2000 多个交易。矿工负责将这 2000 多笔交易打包在一起形成一个区块，然后计算这个区块的哈希值。

中本聪故意让添加新区块变得困难。他的设计是：全网平均每10分钟可以产生一个新块，而每小时只能产生6个。人为设置大量的计算量和难度系数，需要大量的算力才能获得当前区块的有效哈希值，然后再将新的区块添加到区块链中。为了成为第一个向区块链添加新区块的人，矿工之间的竞争非常激烈。谁先算出来挖矿比特币是什么原理，谁就可以享受区块的全部收益；而其他矿工只能转录该页面的副本，将其粘贴在您的账簿背面，然后开始新的记账过程。就这样继续下去，账簿一页一页地增加，账簿越来越厚。从这个角度来看，挖矿实际上是一种安全机制。它使用密码哈希函数和非对称加密来确保区块链网络的挖矿节点在广播区块之前投入大量计算，增加了欺诈和作恶的成本。 ，保证现有数据不可篡改，保证全网达成共识。

作者认为，中本聪设计这个机制的出发点是为了防止系统被攻击。如果攻击者想要扰乱账本进行攻击挖矿比特币是什么原理，则需要足够的计算能力。当收益不足以抵消成本时，攻击者就没有攻击系统的动机。因此，对于区块链来说，建立挖矿机制还是很有必要的，但未来一定会产生更合理、更高效的解决方案。