什么叫挖矿,一文读懂比特币挖矿那些事儿!

老韭菜区块链 2022-05-13

常常听到玩区块链的人提到挖矿这个词,挖矿并不是顾名思义提到的真去挖矿山,自比特币诞生以后,越来越多的人进入比特币挖矿的行业,比特币挖矿也就慢慢成为一个产业,本文主要讲讲比特币挖矿哪些事情。

什么叫挖矿,一文读懂比特币挖矿那些事儿!

一、 比特币挖矿基本知识

中本聪设计了比特币根据工作量证明(POW)算法进行挖矿的机制,并希望每10分钟完成一次比特币发行。那么这些挖出的比特币都给谁呢?

中本聪在比特币系统中,每10分钟给每一个节点出了一个难题(找到正确哈希值),全网矿工一起计算,谁先算出答案,就相当于挖到这个区块,链矿工获得新生的比特币奖励,获得一定数量的比特币。

比特币最开始10分钟产生50个币,每天玩出50×6×24=7200个比特币;4年后每10分钟产生25个币,每天挖出3600个比特币;再4年后每10分钟12.5个币,每天挖出1800个比特币;在2020年后再次减半,每10分钟产币6.25个币,每天挖出900个比特币以此类推。大约到2140年的时候,区块链发行完毕,大约2100万个比特币,这就是比特币的总量,所以不会无限增加下去。

目前,随着比特币网络算力不断增加,单台设备具有的算力相对于整个比特币网络的算力份额很小,个人配置少量矿机很难挖出区块,成功获得挖矿奖励所需要的时间将会非常漫长。因此,很多矿工加入矿池一起挖矿,矿场只负责计算,矿池负责信息打包。那么什么是矿池呢?

矿池是矿工通过网络集合算力进行挖矿,并分配收益的平台。矿池使矿工们可以集中他们的资源,更快更集中的生成区块,从而及时的获得区块奖励,而不需要等待非常长的时间。矿工将及机器算力接入矿池后按照工作量证明方式分配收益,矿工收益与矿池出块无关而只和其矿机的工作量有关,矿池替矿工承担了爆块不稳定的风险,相当于根据工作量领取固定工资。

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比特币挖矿简单流程如下:

1、找到矿池开始挖矿必须要有一个操作方便、产出稳定的矿池,在选择时一定对比各个矿池的产出和收益差距。找到一个矿池,打开主页后注册账号,注册登陆后需要一番必要的设置,如电子邮箱地址与比特币电子钱包地址。

2、下载比特币挖矿软件下载挖矿软件如GUIminer,它能够支持CPU、OepnCL、CUDA等多种计算模式,这样你的设备包括CPU和显卡都能发挥出最大性能,进而相对更快速的获取比特币。

3、设置挖矿软件GUIMiner是个绿色软件,安装完成后可以先设置下语改为中文,然后新建一个采矿器如果你是A卡就用opencl,如果是N卡就用CUDA采矿器。接下来需要对采矿器设置服务器、用户名、密码、设备等。设备选GPU就好,CPU不要选。上面这些设定完毕后,就可以正式开始采矿了。

4、比特币挖矿开始当确认都设定无误后,点“开始挖矿”按钮之后就开始挖比特币了,随之显卡很快就会进入全速运行状态,温度升高、风扇转速提高。当显卡在满载运行,此时CPU的负载只有个位数。

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二、比特币矿机发展历史与现状

挖矿与算力(计算机的计算能力)息息相关,挖矿说到底拼的就是算力的高低,计算机的算力越高,它的运算速度越快,找到正确哈希值进而赚取比特币的几率也就越大。因此,挖矿的发展史,可以说是算力的进化史。

1、CUP挖矿2009年1月3日,中本聪在芬兰赫尔辛基的一个小型服务器上,挖出了比特币的第一个区块——创世区块(Genesis Block),并获得了50个比特币的奖励。当时,中本聪使用的挖矿工具是CPU。我们知道,普通计算机都有配置CPU,因此当时的挖矿门槛较低,使用家用电脑就可以挖矿,所有人都可以做矿工。

2、GPU挖矿2010年,GPU挖矿正式登场。一个GPU显卡相当于几十个CPU,算力得到了明显提升。当时很多人发现,采用GPU挖矿的收益要远远高于采用CPU挖矿,一个GPU一天运气好的话能够挖到几十个比特币,于是矿工们开始购买大量配置GPU显卡的电脑进行挖矿。随着GPU挖矿逐渐普及开来,有人发现,可以把GPU的核心晶元单独拿出来,然后把很多这样的核心晶元集中到一个设备上进行挖矿,形成FPGA挖矿。

3、ASIC挖矿2012年,以ASIC为代表的专业矿机挖矿正式进入了人们视野。所谓ASIC,指的是一种为专门目的而设计的集成电路;而ASIC矿机相当于专门为数字货币挖矿定制的集成电路设备,这个设备为挖矿而生,只专注于挖掘数字货币。由于ASIC是为专一功能打造,它的算力比普通电脑高几十倍或者几百倍,因此,从2013年下半年开始,大量ASIC矿机如雨后春笋般出现。

2013年初,北京航空航天大学博士“南瓜张”率先成功研发出ASIC矿机——阿瓦隆,此后,南瓜张转向矿机芯片研发,成立了业界大名鼎鼎的矿机芯片公司“嘉楠耘智”。2013年底,吴忌寒成立了自己的矿机公司——比特大陆。吴忌寒团队随即研制出了蚂蚁S1矿机,蚂蚁S1矿机在性能上处于当时的顶级,这为比特大陆日后谋求“矿圈一哥”的地位奠定了基础。

2016年,比特币大陆推出了经典款矿机蚂蚁S9矿机。

目前,比特大陆推出的最新一代矿机是蚂蚁S17矿机。

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蚂蚁S17矿机参数如下:

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三、比特币挖矿收益分析

比特币挖矿收益主要受那些环节影响呢?

比特币挖矿收益受到比较多的环节影响,概括起来可以分为4大环节:挖矿算法、挖矿硬件环节、矿场环节以及市场环节。

1、算法因素。

算法环节是指:难度调整周期、每区块收益等。这是比特币本身特性,不受外部因素影响,但是会影响其他因素。目前比特币每个块是12.5个比特币,2020年以后,比特币每个块是6.25个比特币。

2、矿机硬件。

矿机硬件环节包括矿机速度、功耗、成本等环节。不同的矿机挖矿速度与功耗是不一样的。而不同厂家在不同时期拿到的矿机价格也是不一样的。矿机硬件是矿场和矿工可以人力影响、提高收益的因素之一。

3、矿场部署。

矿场部署环节包括:矿机部署时间、运行保障能力、矿场电费等。

部署周期是指个人投资挖矿之后,指定型号矿机从开始生产、安装调测、正式上线挖矿之间的时间周期。简单说,部署周期越短挖矿收益越大,回本时间越短。

运行保障能力。运行保障能力是指保障矿场无故障运行的能力,以及出现问题时及时解决问题,恢复挖矿生产 的能力。

电费成本。电费影响比特币挖矿收益的重要因素之一。电费成本相对来说是可以人为影响的,当前挖矿一般都是按照0.8RMB/KW进行计算, 费用越低收益越高。电费越低,挖矿收益越高,因此目前国内矿场主要建设在四川、云南有便宜水电资源地区。电费成本影响挖矿生命周期的长短。当挖矿收益小于电费开支的时候就是挖矿结束的时候,体现在收益图里面就是利润曲线与成本曲线相交时。

4、市场环节。

市场环节包括: BTC价格、全网算力、难度增长等。BTC价格短期不确定性因素比较大,全网算力和难度增长率中长期趋势是增长。市场因素可预见性相比其他几类因素要低,却又是对挖矿收益影响很大的因素。

BTC价格。BTC价格直接影响收益。每天挖到的比特币价值=每天挖到的比特币*比特币价格-电费-管理费。当每天挖到在比特币数量不变时,比特币价格越高,自然到手收益越高。

全网算力。全网算力是所有矿机算力的总和。每天挖到在比特币数量=(有效算力/全网算力)*(区块奖励+区块交易手续费)*6*24,通常比特币价格上涨,会有更多矿机进场挖矿,进而全网算力会随之增长,每天到手在比特币就会下降。

难度增长。难度和全网算力之间的关系为,难度=全网算力/常数(常数约等于7M)。难度由全网算力决定,算力增大,难度增大;反之亦然。因为全网算力无法实时计算,是每个周期(14天左右)结束之后的统计数值,有滞后性。全网算力急剧增加,挖矿难度也相应提升,到手比特币也会变少。

接着,我们再谈谈比特币挖矿的关机价格。

矿机的关机价格,与矿机本身的性能、电力成本、区块奖励以及全网算力有关,其中矿机性能和电力成本这两个因素基本是固定不变的,而区块奖励每4年才会有变动,波动较大的就是全网算力。

以下则是关机币价计算公式:

每小时挖到比特币 = (有效算力/全网算力)*(区块奖励+区块交易手续费)*6 ;

每小时挖到比特币*关机币价 =(电力成本*消耗功率/1000+每小时挖到奖励*2%) ;(即收益=电费+手续费,其中2%为矿池收取的手续费)

则,关机币价 = (电力成本*消耗功率/1000+每小时挖到奖励*2%)/ 每小时挖到奖励。

以当前非常接近关机币价的T9矿机为例,根据比特大陆官方给出的数据,其算力为12 TH/S,功耗约为1512瓦(实际会有偏差),然后以0.4元的电力成本计算,我们将以上数据代入到公式当中。

可得出T9每小时挖到奖励:(12TH/S/ 44890000 TH/S)*(12.5+0.5)*6 约等于 0.00002085 BTC。

则当前T9的关机币价 = (0.4*1.512+0.000000417)/0.00002085 = 29007 元

四、比特币挖矿云算力

目前,随着挖矿的技术门槛、部署门槛,相应的成本和资金要求也大幅提升,挖矿不再是个人的游戏,规模化、专业化、资本运作化方向逐步清晰。大矿场无论是在建设合法合规性上,通常所建矿场都会有项目立项书,有当地政府招商文件或者发改委批文,有正规用电手续与批文;还是矿机成本,最低能拿到市场价的一半;还是在用电成本上, 最低可到0.22元/度;都有巨大的优势。

目前,大矿场主要推出挖矿运算包租赁与算力包购买两种产品。

个人的看法是:熊市末期与牛市初期购买比特币挖矿云算力包,以较低的成本提前锁定算力,等待比特币价格上涨;牛市末期租比特币挖矿云算力包,因为牛市末期,买入算力成本比较高,

当然,把握挖矿行业的机遇与风险,找到适合自己的比特币挖矿投资方式是最主要的。

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