星云矿场挖矿(NebularPool)-虚拟货币挖矿如何用云服务器挖矿-知乎

nebularpool2周前

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比特币挖矿是通过解决难题创造新比特币的过程。它由配有专用芯片的计算系统组成,这些系统竞相解决数学问题。第一个解决这个问题的比特币矿工将获得比特币奖励。挖矿过程还确认加密货币网络上的交易,并使其可信。


在比特币推出后的短时间内,它在装有常规中央处理器(CPU)的台式电脑上获得了挖矿。但是这个过程极其缓慢。现在,加密货币是利用分布在许多地区的大型矿池产生的。比特币矿工聚集消耗大量电力的挖矿系统获得挖矿加密货币。


在使用化石燃料发电的地区,比特币挖矿收益被认为对环境有害。因此,许多比特币矿工将业务转移到有可再生能源的地方,以减少比特币对气候变化的影响。


就像用大型工具和机器从地球上获取挖矿黄金一样,比特币挖矿收益也使用类似于数据中心的大型系统。这些系统解决了比特币算法产生新硬币所带来的数学问题。


通过解决计算数学问题,比特币矿工还通过验证他们的交易信息,使加密货币网络值得信赖。它们验证值1兆字节(MB)的事务-单个块的大小。理论上,这些事务可以小到一个事务,但更常见的是成千上万个,这取决于每个事务中存储的数据量。验证比特币交易信息背后的想法是为了防止双花。对于印钞来说,伪造始终是个问题。但一般来说,当你在商店消费20美元时,账单在店员手里。但是,对于数字货币来说,情况就不同了。


数字信息可以相对容易地被复制,因此使用比特币和其他数字货币,消费者可能会复制他们的比特币并将其发送给另一方,同时仍然保留原件。


比特币交易被聚合成块,这些块被添加到一个名为区块链的数据库中。比特币网络中的完整节点维护着区块链的记录,并验证其上发生的交易。比特币矿工下载区块链的全部历史,并将有效交易整合到一个区块中。如果组装交易的区块被其他矿工接受并验证,矿工将获得区块奖励。


2020年5月11日,比特币第三次将挖矿奖励减半——从12.5降到6.25。四


每210,000个街区(或大约每四年)街区奖励减半。2009年,是50;2013年,奖励金额降至25;2016年变成了12.5。最近比特币减半,奖励改为6.25。五


比特币矿工参与这一过程的另一个诱因是,交易成本包括(电力)。除了奖励之外,采矿者还从该交易区的任何交易中收取费用,包括电费。随着比特币达到其计划的2100万个上限(预计在2140年左右),矿工将获得网络用户将支付的处理交易的内含费用(电费)。这些费用包括(电力)保证矿工仍然有动力做挖矿和保持网络运行。这个想法是,在减半事件后,对这些费用(电力)的竞争将使它们保持低水平。


比特币挖矿的核心是一个数学难题,矿工要想获得比特币奖励就要解决这个难题。这个谜题叫做工作量证明(PoW),是指矿工为挖矿比特币所花费的计算工作。

虽然经常被称为复杂,但挖矿谜题其实相当简单,可以说是一种猜测。


比特币网络中的矿工试图提出一个64位的十六进制数,称为hash,小于或等于SHA256(比特币的PoW算法)中的目标hash。Miner的系统以多个处理单元相互堆叠的形式使用了相当大的蛮力,并以不同的速率吐出哈希值——每秒百万哈希(MH/s)、每秒百万哈希(GH/s)或每秒百万哈希(TH/s)——根据单元,猜测所有可能的64位组合,直到找到解决方案。猜中小于或等于哈希的数字的系统将获得比特币奖励。

这里有一个例子来解释这个过程。假设你让一个朋友猜一个你想到并写在纸上的1到100之间的数字。你的朋友不用猜确切的数字;他们只需要第一个猜出一个小于或等于你的数字。


如果你在想数字19,而一个朋友想出了21,他们会输,因为21大于19。但如果有人猜16,另一个朋友猜18,那么后者就赢了,因为18比16更接近19。很简单的来说,比特币挖矿数学智力题和上面描述的一样,除了64位十六进制数字和上千个计算系统。


什么是挖矿难度?

比特币挖矿文献中你经常遇到的一个术语就是挖矿难度。挖矿难度是指解决数学题和生成比特币的难度。挖矿难度会影响比特币的生成速度。


挖矿难度每2,016个街区或者大约每两周变化一次。后续的难度取决于上一个周期矿工的效率。它还受到加入比特币网络的新矿工数量的影响,因为它增加了哈希速率或为挖矿加密货币部署的计算能力。2013年和2014年,随着比特币价格的上涨,更多的矿工加入了它的网络,找到一个交易区块的平均时间从10分钟下降到了9分钟。


但反过来也可能是对的。也就是说,越多的矿工争夺解决方案,问题就会变得越困难。如果去掉网络的计算能力,难度会向下调整,让挖矿更容易。


2022年3月的挖矿难度是27.55万亿。也就是说,计算机生成低于目标的哈希值的几率是27.55万亿分之一。换句话说,你用一张彩票赢得强力球奖的可能性比你试图一次选择正确的哈希的可能性高91,655倍。6 7



挖矿收益比特币的经济学是什么?


归根结底,比特币挖矿是一项商业投资。其产出——比特币——产生的利润取决于对其投入的投资。


比特币挖矿的三大主要成本:


力量:这是让你的挖矿系统24/7运行的力量。它可以触及巨额账单。当你考虑到这个过程消耗的电力和一些国家一样多的时候,成本可能是相当大的。八


挖矿系统:与流行的叙事相反,台式电脑和常规游戏系统不适合或不适合比特币挖矿。这个过程可能会使这样的系统变热,并导致家庭网络中的带宽问题。专用芯片(ASIC)系统是比特币挖矿的定制机,是比特币矿工主要的基础设施投资。这种机器的价格从4000美元到12000美元不等。即使成本这么高,单个搭载ASIC的系统产生的比特币也比单个比特币少。比特币矿工将数千个ASIC系统组织成24/7的矿池,以生成解决哈希难题所需的64位十六进制数。


网络基础设施:网速对比特币挖矿进程没有显著影响。但是,拥有全天候不间断的互联网连接非常重要。该连接还应该具有来自附近矿池的延迟。专用网络减少了对外部的依赖,并确保延迟最小化。脱机不一定会停止同步事务的过程。但是,这将使该过程非常耗时,并且在连接恢复后可能容易出错。


这三种投入的总成本应该低于从风险中获利的矿工的产出——在这种情况下,就是比特币价格。考虑到比特币价格的飙升,铸造自己的加密货币的想法听起来可能是一个有吸引力的提议。



然而,尽管比特币的支持者告诉你,挖矿加密货币不是任何一种爱好。这是一次昂贵的冒险,失败的可能性很大。如挖矿难度部分所述,即使你花费了包括(电费)和能源在内的大量费用,也不能保证你会获得比特币的奖励。聚合挖矿体系经营一个挖矿收益的小企业比特币或许能提供一条出路。然而,即使这样的企业也受到加密货币价格波动的影响。如果加密货币价格像2018年那样暴跌,运行比特币挖矿系统将变得不划算,小矿商将被迫倒闭。9授予矿工的比特币数量每四年下降一次,这使得这项活动更加没有吸引力。


鉴于挖矿收入比特币的经济学固有的相当大的困难,这一活动现在由在许多大洲开展业务的大型矿业公司主导。AntPool是全球最大的比特币挖矿公司,在多个国家运营矿池。很多比特币挖矿公司也在列,虽然估值相对适中。



比特币挖矿用电量


比特币挖矿进程用了多少电?


在比特币短暂的历史中,它的挖矿过程一直是一个能量密集型的过程。在推出后的十年里,比特币挖矿集中在中国,这个国家依赖煤炭等化石燃料生产大部分电力。毫不奇怪,比特币挖矿收益的天文数字能源成本引起了气候变化活动人士的注意,他们指责这一活动增加了排放。有人估算,加密货币的挖矿过程耗电量相当于整个国家。但比特币支持者发布的研究声称,这种加密货币主要由可再生能源驱动。


关于这些研究,需要记住的一点是,它们是基于猜测和来自矿池的自我报告数据。比如2019年Coinshares报告对比特币挖矿生态系统评估中包含的矿工供电做了几个假设。10


比特币挖矿的历史


两个发展促成了今天比特币挖矿的演变和构成。首先是做比特币的定制矿机。因为比特币挖矿本质上是一个猜测,在另一个矿工之前得到正确答案几乎关系到你的计算机生成哈希的速度。比特币早期,普通CPU的台式电脑主导比特币挖矿。但随着算法的难度随着时间的推移而增加,他们需要很长时间才能发现加密货币网络上的交易。根据一些估计,在2015年初的难度水平下,使用CPU找到一个有效块需要“平均10万年”。11


随着时间的推移,矿工们意识到显卡,也就是图形处理单元(GPU),在挖矿的时候效率更高,速度更快。但是对于挖矿加密货币并不真正需要的单个硬件系统来说,它们消耗了大量的电力。现场可编程门阵列(FPGA)是GPU的一种,是一种改进,但也有和GPU一样的缺点。


现在矿工用的都是定制的矿机,叫ASIC矿机。这些矿机配有专用芯片,可以让挖矿比特币更快更高效。它们的成本从几百美元到几万美元不等。在比特币挖矿竞争激烈的今天,只有使用最新的ASIC才能盈利。当使用台式电脑、GPU或旧型号的ASIC时,能耗的成本实际上超过了产生的收入。即使你有最新的设备,一台计算机也很少足以与矿池竞争——矿池是一群矿工,他们结合自己的计算能力,并在他们之间分配挖矿收入。




比特币分叉也影响了比特币矿工网络的构成。在16万亿分之一的概率、可扩展的难度水平和用于验证交易的庞大用户网络之间,大约每10分钟就验证一个交易块。但是重要的是要记住,10分钟是一个目标,而不是规则。




比特币目前每秒可以处理不到4笔交易,每10分钟记录一次区块链交易。3相比之下,Visa每秒可处理约65,000笔交易。14然而,随着比特币用户网络的不断增长,10分钟内完成的交易数量最终将超过10分钟内可以处理的交易数量。届时,交易的等待时间将开始并继续变长,除非改变比特币协议。




比特币协议的核心问题叫做扩展。尽管比特币矿工普遍同意必须采取措施解决产能扩张问题,但在如何做到这一点上却鲜有共识。已经提出了两种主要的解决方案来解决缩放问题。开发人员建议,要么创建第二个比特币“链外”层,以允许更快的交易,稍后可以由区块链验证,要么增加每个区块可以存储的交易数量。由于每个区块需要验证的数据较少,第一种解决方案将使矿商的交易更快、更便宜。第二个将通过增加块大小来处理扩展,以允许每10分钟处理更多的信息。




2017年7月,代表网络约80%至90%计算能力的比特币矿工和挖矿公司投票支持一项计划,该计划将减少验证每个区块所需的数据量。15




矿工投票加入比特币协议的程序被称为SegWit,或SegWit。这个词是孤立的,意思是分开,结合见证,指的是比特币交易上的签名。因此,隔离见证意味着将事务签名与块分离,并将它们作为扩展块附加。虽然在比特币协议中加入单个程序似乎不是一个解决方案,但据估计,签名数据占每个交易块中处理的数据的65%。




不到一个月后,2017年8月,一群矿工和开发者发起了一个硬分叉,让比特币网络使用与比特币相同的代码库创建一种新货币。虽然该小组同意需要解决扩展问题,但他们担心采用SegWit技术无法完全解决扩展问题。




相反,他们采用了第二种解决方案,即增加每个块中可以存储的事务数量。由此产生的货币称为比特币现金,将块大小增加到8MB,以加快验证过程,实现每天约200万次交易。

 


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