许多人对比特币的基本疑问之一围绕着硬币本身的起源。有关其价值，安全性和历史的问题最终都引发了两个问题：比特币从何而来以及比特币的开采是什么？?

“工作证明”

如果您听说过比特币，那么您可能还会看到“工作量证明”这一短语。这个过程是比特币按预期工作的能力的核心，也是使分散运行比特币的计算机网络彼此保持同步的能力。实际上，这项发明真正将比特币与之前创建数字货币的任何尝试区分开来.

传统货币是通过（中央）银行创造的，而比特币则是由比特币矿工“开采”的：网络参与者正在竞争成为一台可以记录所有近期交易的计算机。如果您的计算机可以赢得这场比赛，那么您将获得一些比特币，以奖励您的努力.

“彩票”

找到一个街区最类似于一种彩票。赢得此彩票的最好方法是，在别人拿出幸运数字之前，尽可能多地猜测（我们将此数字称为“随机数”，矿工试图“猜测”小于或等于的随机数）。特定目标）.

每个等待完成的比特币交易都将首先发送到“内存池”，该存储区是比特币网络上待处理交易的存放区。矿工将处理等待记录的未决交易，并将其合并以创建交易“块”.

为了赢得彩票，矿工将需要拿走自己的交易区块，最新确认的区块中的信息，并添加一个随机幸运数字，该数字可以比网络上任何其他矿工更快地满足某些条件。它们包括来自最新确认的区块的信息，以创建区块链（“区块链”）.

为了猜测正确的幸运数字，通常需要进行数万亿的猜测；整个过程从开始到结束大约需要十分钟，但要取决于矿工的猜测次数。很难找到这个幸运数字：您被迫尽可能多地猜测，尽可能快地猜测。.

由于存在这种“彩票”，因此有两个重要结果：

  • 首先，工作量证明可以防止矿工凭空创造比特币：他们必须在每次猜测时都消耗真正的计算能力，才能有机会赚取比特币。为矿工提供电力不是免费的，因此为开采比特币造成了真正的财务成本.
  • 其次，工作证明使比特币的历史变得僵化。如果攻击者试图更改过去发生的交易，那么该攻击者将必须重做自那时以来已完成的所有工作，以追上并建立最长的链。这实际上是不可能的，这就是为什么矿工被称为“保护”比特币网络的原因.

任何人都可以成为尝试获取这些硬币的比特币矿工。但是，这些年来，采矿业已变得越来越工业化，如今，采矿工作大多由敬业的专业人员完成，这些专业人员具有专门的硬件，廉价的电力和大数据中心.

什么是采矿奖励?

为了保护网络安全，并作为激励消耗这种能量的“彩票价格”，每个新区块都包含一项特殊交易，我们称之为“ coinbase交易”。正是这项交易使矿工获得了新的比特币，这是比特币首次进入流通的方式.

在比特币推出时，每个新区块向矿工颁发了50枚比特币，每四年将其减半：目前，每个区块都包含6.25枚新比特币。这就是所谓的“整笔补贴”。

此外，矿工可以保留与他们所包含的交易相关的任何费用。由于每个区块的交易数量是有限的，因此所有比特币交易都包含一定的费用，以激励矿工对交易进行优先排序。交易费用越大，矿工从内存池中提取交易并进行更快处理的可能性就越高。.

这些交易费用以及整笔补贴通常称为“采矿奖励”。

因此，挖矿是一种用于将新比特币引入系统并设置交易历史的机制，该机制在计算上难以修改，而矿工则受到区块奖励的激励，区块奖励由引入的新比特币组成和进行交易的人支付的费用.

什么是比特币采矿难度?

比特币矿工在内存池中提取交易并对其进行哈希处理。他们的目标是“猜测”低于或等于网络目标的哈希.

比特币采矿网络难度是衡量矿工找到哈希的难易程度的度量。网络难度等于网络目标的倒数：网络目标= 1 /网络难度。网络目标越低，找到有效块的难度就越大（因为它是根据网络难度的倒数计算得出的）.

通过设计，比特币网络试图将区块时间保持在10分钟以内。通过编程，每2016个区块（大约每两周一次）调整一次挖矿难度，以使矿工每10分钟尽可能成功地将一个区块添加到区块链中.

难易程度是根据网络上活跃的矿工数量（因此有多少散列能力）进行调整的-随着更多矿工的参与，挖矿变得更加困难，因此要保持10分钟的间隔.

什么是比特币矿工?

比特币矿工是网络参与者，他们通过将交易包含在他们找到的比特币区块中来按时间顺序对交易进行排序。比特币矿工用来执行此任务的设备称为比特币采矿硬件，单个设备也称为比特币矿工（例如利用它们的组织）或采矿设备.

这些硬件设备是专门设计和制造的计算机，可以最有效地解决计算难题，这是找到（挖掘）下一个比特币区块的关键.

只要您拥有正确的硬件和软件，任何人都可以成为矿工.

比特币采矿硬件

比特币采矿硬件包括专门设计用于最有效地开采比特币的设备。这些计算机尽可能快而有效地“猜测”正确的哈希，并由专用于该功能的专用集成电路或ASIC运行。最早的挖矿是由标准计算机CPU进行的，但激励挖矿运营商获得更大的哈希能力，部分是通过创建定制的机器来实现的，首先是使用图形处理单元（GPU），然后是ASIC.

我们已经更深入地介绍了比特币挖矿硬件作为其自身的指南，其中我们细分了几种不同类型的计算机及其散列能力.

前《比特币》杂志作家Vitalik Buterin的2014年图片访问了中国深圳的一家采矿制造商。它描述了每个150个比特币矿工，每个矿工780 GH / s –当时能够产生超过网络总哈希功率的0.1.

比特币矿池

从某种意义上讲，挖掘是首先解决算法难题的竞赛，成功的机会取决于对网络贡献的挖掘能力的比例。如果您能够贡献总哈希功率的很大一部分，则您更有可能首先解决难题并获得连接的比特币奖励。如果您无法贡献很大一部分的哈希能力，则成功挖掘区块的可能性较小.

为了增加成功开采区块和收集奖励的机会，只能向网络贡献相对少量哈希功率的矿工已被一起禁止在称为“矿池”的组中.

这些是由第三方组织和运营的分散组织，以协调来自全球矿工的散列力量，然后与贡献给池的散列力量成比例地共享任何由此产生的比特币。矿池还代表各个矿工运行完整的比特币节点.

有关矿池的更多信息，请访问我们的矿池独立指南.

云挖矿

借助云挖掘，您无需投资任何硬件即可挖掘比特币，从而使您可以通过云从其他人的挖掘硬件访问哈希功能。提供云采矿合同的公司允许客户从公司正在运营的采矿硬件中购买哈希率.

买家通常需要为合同和预付的维护费支付预付款。作为回报，用户通过其购买的哈希功率产生收入-购买的哈希率越高，您可能会收到的比特币越多（作为收入）。买家需要评估散列能力产生的收入大于购买和维护合同的成本的可能性.

通常，提供云挖掘服务的人员倾向于纯粹基于所访问的哈希功率的数量或按月或按年签订合同来收费。云挖掘模型包括租赁的哈希功能，托管挖掘和虚拟主机挖掘.

通常，客户只需要在云采矿公司开立一个帐户，然后选择合同的确切条款即可。但是，这意味着很难验证您收到的货款是否准确。行业中有很多骗局和价格不合理的合同，因此购买者应在购买合同之前进行自己的研究。.

如何开采比特币

无论围绕其获利能力的诸多因素如何，您都可能决心开采比特币。如上所述，挖矿是网络不可或缺的一种实践，几乎没有什么方法可以像自己挖矿一样直接参与比特币交易。.

以下是一些有关您入门的提示：

  1. 比特币钱包

如上所述，从采矿中获得的任何比特币都需要发送到某个地方。那就是一个比特币钱包的出现。基本上，如果您想直接参与比特币，您需要一个钱包.

  1. 比特币挖矿节点

比特币挖矿本身已成为一个行业，它拥有一个称为ASIC（专用集成电路）的专用设备市场，专用集成电路专门设计用于以最低的能源成本优化最高的哈希率。或其他设备，无法通过这种方式成功进行开采，并且在此过程中您将因能源成本而蒙受损失.

即使使用少量的ASIC采矿设备，个人也需要连接到采矿池才能盈利地开采比特币.

  1. 比特币采矿软件

比特币挖矿软件是您的挖矿硬件和比特币网络之间的桥梁。这也将是您将矿工连接到采矿池并获得哈希率奖励的一种方式。此外，它将引导您向您的比特币地址付款.

比特币采矿软件

在硬件进行挖掘过程的同时，软件也是比特币网络和矿工不可或缺的一部分。这是采矿硬件的努力与整个比特币网络之间的桥梁.

该软件可以监视来自矿工的传入和传出数据，报告有关硬件性能的统计数据，并将各个矿工连接到采矿池.

比特币钱包和采矿软件

比特币钱包对于使用采矿软件和获取矿工希望收集的比特币奖励是不可或缺的。当此软件将矿工连接到比特币网络时，它也是矿工接收其比特币的渠道，因此该软件必须与比特币钱包连接.

比特币挖矿软件将向矿工的比特币地址支付挖矿奖励，该奖励可通过创建或下载比特币钱包获得.

最好的比特币采矿软件

那里有很多比特币采矿软件产品，最适合任何给定的矿工或采矿操作将取决于它们的特定需求。单个矿工的热门选项包括Hive OS，Minerstat，ethOS Mining OS，Simple Miner和Hashr8 OS.

大多数大型采矿场都使用自己的内部解决方案.

比特币采矿有利可图吗?

由于比特币开采本质上是一场竞争，因此盈利能力的问题主要在于获得竞争优势。对于许多大型企业而言，通过以尽可能最低的电力成本运行相对大量的采矿设备即可获得这一优势。.

那些拥有最新，最强大的采矿硬件的人也具有优势，尽管如果您的用电成本相对较低，则可以与较旧的设备竞争。规模较小的采矿作业可以通过优化其电力成本来获得成功.

如果您只是入门，请在开始采矿之前三思而后行，并查看我们的采矿获利能力指南.

比特币采矿是否集中化了?

比特币内在没有什么固有的含义，这意味着挖矿应该是一个集中的过程，任何人，任何地方，只要设备能够连接到比特币网络并进行哈希内存池交易，就可以参与比特币的挖矿。但是采矿业已经成为了一个利润丰厚的行业，采矿硬件已经变得如此专业化，以至于相对较少的操作为该网络的大部分哈希能力做出了贡献.

至少自2014年以来，围绕比特币采矿集中化的担忧一直在蔓延.

规模经济导致矿业力量集中在那些能够以最低的能源成本运营最高效的矿工的人中。截至撰写本文时，尽管重要的采矿业务遍布全球，但大多数比特币网络的采矿哈希能力都来自中国.

比特币采矿使用多少电量?

就像您现在可能已经收集到的那样，采矿是一个耗费能源的过程，从某种意义上讲，它将计算能力转换为比特币（同时在此过程中验证世界上最强大的区块链上的交易）。矿工的主要考虑因素之一是他们的能源成本与潜在的比特币奖励之间的权衡.

但是很难准确估算出在任何给定时间矿工在全球消耗了多少能源。比特币的透明度可以让任何人看到 散列能力的数量 应用于网络，通常以网络作为挖掘过程的一部分每秒执行的太赫拉数进行度量.

然后，您可以根据使用中的采矿硬件的能量-哈希效率来估算网络用于执行这些哈希的功率，但并非所有矿工都以相同的效率运行，因此几乎不可能进行精确的计算.

截至2018年, 书面证词 普林斯顿大学的计算机科学家在提交给美国参议院的报告中估计，比特币开采占5吉瓦特的能源消耗量略低于世界的1％（超过俄亥俄州或纽约州的能源消耗量）。这 剑桥大学 经营实时比特币网络能源估算器.

比特币采矿对环境有害吗?

比特币的能源消耗不仅是为了计算机解决任意数学问题。它是工作证明的重要组成部分，它是一种共识机制，可以防止凭空创建比特币并巩固比特币的交易历史.

从某种意义上说，比特币的能源消耗可以被认为是世界上最直接，最有效的原始动力转化为价值的方式.

通过在能源使用和价值创造之间建立一条直接的界限，比特币为能源效率创造了自然的动力。比特币矿工的直接动机是以有效的方式来使用能源（从而节省电费并最大化其比特币利润），并且许多人利用可再生能源来这样做。一些估计发现，多达74％的比特币采矿网络利用水电和太阳能等可再生能源.

在许多情况下，采矿有助于发展更好的能源基础设施，从而减少碳排放。例如，安装在油井旁边的比特币采矿单元.

在抽油过程中，这些油井还会产生过量的天然气。通常，没有足够的天然气来证明建造一条通往市场的管道的合理性。因此，油井将其中一些排放到空气中，并燃烧其余部分。油井无需燃烧多余的天然气，而可以利用比特币开采以更环保的方式将其转化为价值.

此外，有些公司正在电网附近建立比特币采矿设施，以充当稳定器。如果安装在电网附近，则比特币采矿设施将充当反向电池。它使电网上的需求压力稳定，并且在供应冲击期间可以立即减少。这使电网更加高效，从而降低了未来的开发成本，尤其是在可再生能源领域（解决了间歇性+拥堵问题）.

比特币独特的价值创造方法可能会激励世界范围内采用更可持续的能源使用方法.

比特币采矿合法吗?

在大多数国家/地区，比特币采矿是合法的。从法律的角度来看，许多国家将比特币视为一种资产或财产，而不是一种货币，并且在考虑到这一地位的情况下建立了一些监管框架。大多数国家都没有围绕比特币开采制定正式法律，因此默认情况下该行为合法.

但是，在一些国家中，比特币的开采以及比特币的一般使用在形式上是非法的。一些政府禁止这种做法，因为这对本国货币构成威胁.

这种法律环境在不断发展，因此任何对比特币采矿感兴趣的人都应咨询熟悉其具体管辖权和情况的法律顾问。.

由于比特币的法律地位变化如此频繁，因此我们开始在单独的指南中跟踪每个国家.

如何在我的手机上开采比特币?

现在的采矿难度如此之高，以至于无法通过智能手机来开采比特币。早在2014年，您甚至可以拥有一个USB矿机!

一个表明您可以在手机或低功率设备上挖掘比特币的平台可能暗示您可以挖掘替代的加密货币并以比特币的形式支付您贡献的计算能力，但它不能直接挖掘比特币.

为了今天进行有竞争力的开采，您需要了解自己的工作，必须愿意投入大量的资源和时间，而且（最后但并非最不重要的）可以使用廉价的电力.