第四期 有关“挖矿”和获取比特币（1）

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了解了这么多，大家是否想获取一些属于自己的比特币呢？之前我们在第一期提到过比特币水龙头，但现在已经再没有人免费发送比特币了。而且比特币已经突破九千美元远超出普通人的购买能力（2018年4月数据），除了购买还有什么别的方式可以获取比特币呢？

本章节会比较长，所以我们会分两篇来讲。（1）篇会着重介绍矿工，矿机，狂池,及其挖矿的工作机制。（2）篇会引入挖矿的基础算法知识，（3）篇会介绍go语言下挖矿难度的代码实现。

挖矿是什么？

• 挖矿是将一段时间内比特币系统中发生的交易进行确认，并记录在区块链上形成新区块的过程。挖矿的人叫做矿工。
• 简单说来，挖矿就是记账的过程，矿工是记账员，区块链就是账本。而成功抢到记账权的矿工，会获得系统新生的比特币奖励。因此，挖矿也就是赚取比特币，或者说“生产”比特币的过程。
• 正如我们在第二期中讲到的，比特币系统的记账权力是去中心化的，即每个矿工都有记账的权利。你可以参与全体矿工一起计算一道问题，最先算出答案的矿工就可以获得记一页账的权利，也就成功抢到获得系统新生的比特币奖励的权利。因为比特币和黄金一样总量有限。所以比特币被称为数字黄金,比特币生产也俗称挖矿。

矿工是如何挖矿的？

• 区块链领域的“矿工”和传统的“矿工”不同，是指从事虚拟货币挖矿的人，具有更多的科技色彩。矿工的主要工作是交易确认和数据打包。
• 如果你想成为一名矿工，其实也比较简单，购买一台专用的计算设备，下载挖矿软件，就可以开始挖矿了。挖矿不需要矿工亲自动手，实际是由电脑在执行特定的运算，对于矿工来说只要保证矿机电力供应和网络连接就可以了。

矿机

• 在比特币刚诞生的时候，通过计算机的CPU便可以挖矿。随着挖矿的矿工越来越多，目前用CPU已经不能挖出比特币了，大家开始用矿机挖矿。如果你想挖矿，首先需要准备好矿机、比特币地址、挖矿软件等。
• 矿机就是通过运行大量计算争夺记账权的专业设备，一般由挖矿芯片、散热片和风扇组成。矿机只执行单一的计算程序，实际是矿工之间比拼算力，拥有较多算力的矿工挖到比特币的概率更大。每种币的算法不同，所需要的矿机也各不相同。

什么是算力？

• 在通过“挖矿”得到比特币的过程中，我们需要找到其相应的解，而要找到其解，并没有固定算法，只能靠计算机随机的哈希碰撞。一台矿机每秒钟能做多少次哈希碰撞，就是其“算力”的代表，单位写成hash/s。算力可以简单的理解为计算能力。
• 目前主流的矿机为14T左右的计算量级，即一台矿机就能每秒做至少1.4*10的13次方次哈希碰撞，我们可以说，这一台14T规格的矿机就有14T的算力。矿工所掌握的所有矿机占比特币全网总算力的百分比是多少，就代表TA在这10分钟竞争中能够获胜的概率就是多少。

矿场和狂池

• 矿场是集中管理矿机的场所，一般选址在电费相对比较便宜并且比较稳定的地方。由于矿机本身的一些问题，现在对于矿场的运营方案还在不断升级和进化。
• 目前比特币网络算力太大，个人购置少量矿机也很难挖出区块，所以很多矿工加入矿池一起挖矿。矿池突破地理位置的限制，将分散在全球的矿工及矿场的算力进行联结，一起挖矿。
• 矿池负责信息打包，接入进来的矿场算力负责竞争记账权。矿池挖到比特币之后根据矿场的算力占比分配收益。相较单独挖矿，加入矿池可以获得更加稳定的收益。
• 目前全球算力较大的矿池有鱼池、蚁池、币网、国池、BitFury。除了BitFury，其余都来自中国。

比特币挖矿机的进化史

• 自从比特币诞生以来，比特币挖矿经历了以下四个阶段：CPU挖矿→GPU挖矿→专业矿机挖矿→矿池挖矿。
• 2009年1月3日，比特币创始人中本聪用电脑CPU挖出了第一批比特币。随着挖矿的人越来越多，全网算力不断上升，挖矿难度逐渐上涨。
• 2010年9月18日第一个显卡挖矿软件发布。一张显卡相当于几十个CPU，挖矿能力得到明显提升。之后又有人发明了基于挖矿芯片的专业挖矿设备，即矿机。
• 目前行业领先的蚂蚁矿机装有将近200张BM1387芯片，相当于3万多张GPU的算力。