什麼是比特幣 挖礦?如何從挖礦賺錢?從頭開始了解比特幣挖礦原理

什麼是挖礦?如何從挖礦賺錢?從頭開始了解比特幣挖礦原理

究竟什麼是挖礦?挖礦原理又是什麼呢?為什麼說比特幣挖礦原理與區塊鏈技術密不可分呢?明明挖礦會產生大量電費,為什麼卻依舊有這麼多人趨之若鶩呢?本篇將從頭開始介紹入門挖礦的相關概念,再到深度分析挖礦原理以及產生大量電費的原因,最後再為想要加入挖礦行動的讀者們整理目前常見的礦機,現在就讓我們一起往下看吧 !

什麼是比特幣 挖礦?

一講到「挖礦(英文mining)」,最直覺的聯想便是比特幣挖礦,會造成這樣的結果,與比特幣帶起加密貨幣風潮有關。由於比特幣的總數量為2100萬,數量不是無限再生,因此想要挖到比特幣,用戶需透過電腦完成大量數學公式運算,而最快完成運算的用戶可以得到比特幣作為獎勵。

比特幣是什麼?3分鐘告訴你比特幣投資邏輯以及交易方法

有些朋友學習挖礦是為了想要靠它賺取被動收入,但挖礦對一般人來說需要的前期投入較大(POW),近期興起的挖礦方式(POS)只要持有相應幣種即可挖礦(比如BNB收益池、Staking等等),是一種低門檻的挖礦方法。

目前主流交易所如幣安Binance都有Staking (POS)挖礦的入口,投資人可以藉由存入相應幣種來獲得獎勵。

下文也會對POS、POW挖礦方式進行介紹。

比特幣挖礦、礦工、礦場

由於比特幣的獎勵機制與開採礦物相似,因此將礦工開採礦物的過程比喻成「挖礦」;投入比特幣挖礦行動的人則被稱為「礦工」;比特幣則作為「礦場」,用於獎勵最快完成運算的礦工。

說到這裡,可能還是有人搞不懂,常與「礦場」一詞搞混的「礦池」又是什麼呢?

挖礦理論

一般而言,要想透過個人的力量挖到比特幣,除非在比特幣剛發行時,其數量較多,競爭對手也較少的情況,才可能做到,不然現階段,尚未被開採的比特幣數量愈來愈少,很難只透過個人的電腦運算能力挖到比特幣,因此出現了一種聯合大量演算能力的平台,用戶為網站提供算力,而網站在結合龐大算力後比較容易挖到礦,再藉由平分挖到的礦場給提供算力的用戶,而其結合大量個人電腦運算能力網站,即為「礦池」。

簡單來說,

「挖礦」即礦工開採礦物的過程;

「礦工」即投入挖礦行動的人;

「礦場」即作為獎勵用的幣種;

「礦機」即專門用來挖礦的設備;

「礦池」即結合大量個人算力的挖礦平台。

常見比特幣挖礦方式

單機挖礦(Solo Mining)

不依靠他人,自己獨立進行比特幣挖礦,其挖到的礦場不需要被平分,但目前獨立開採比特幣的成本遠遠高於收益,因此目前較少人採用此方式。

合力挖礦(Pool Mining)

透過結合多人硬體的運算能力,一同開採比特幣,即使開採到的比特幣,需被平分給提供算力的用戶們,其收益卻依舊較單機挖礦來的高,因此是目前市面上主流挖礦方式之一。

雲端挖礦(Cloud Mining)

無論是單機挖礦還是合力挖礦,都需要用戶提供硬體的運算能力,然而,許多想要加入挖礦行動的用戶,卻又不想花那麼多心思研究如何用電腦來挖礦,因此雲端挖礦便是為了滿足這樣的市場需求而出現了。

雲端挖礦是指將礦場搭建在雲端上,並向一般大眾開放租借算力來獲取收益,用戶若是採用雲端挖礦的方式,即使不需要具備任何與挖礦相關知識也可享有挖到的礦場(BTC),因此此種挖礦方式門檻低,只需要付租借算力的錢即可參與。

然而,此模式誕生的原因與人們抱持著投機取巧的心態有關,因此雲端挖礦的詐騙非常多,選擇雲端挖礦網站時要特別小心。

項目 挖礦門檻 優點 缺點
單機挖礦 最高 獲利最高 成本最高
合力挖礦 次高 CP值比單機挖礦好 獲利需被平分
雲端挖礦 最低 不需維護礦機
挖礦成本最低
詐騙機率高
算力昂貴

幣圈除了挖礦可以賺錢之外,還有許多其它投資的方式,想了解的朋友,可以參考以下連結:

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比特幣挖礦原理

比特幣挖礦原理結構圖

要想了解挖礦原理,就要先從了解比特幣挖礦原理開始,因為比特幣除了是最重要的加密貨幣之外,它還是加密貨幣的先驅。

比特幣挖礦原理是建構在區塊鏈基礎之上,再結合工作量證明(Proof-of-Work,PoW)、區塊獎勵(Block Reward),才構成完整的比特幣挖礦原理。

區塊鏈原理:哈希函數、雙密鑰、數位簽名

區塊鏈運作基礎是建構在哈希函數(英文:Hash function,又稱雜湊演算法)、雙密鑰、數位簽名,這三者之上,其中哈希函數的特點在於只能加密不能解密,而中本聰便是利用這種函數的特性,產生許多特定的哈希值,並為礦工們設計出一種窮舉解題法。

窮舉解題法是用土法煉鋼的方式,逐一測試找出特定哈希值的解題方法,而這樣的解題方式看似愚笨卻暗藏玄機。在只能猜測的情況下,要想找出特定哈希值,便只能花費大量電腦運算時間才能測試出正確的數值,而長久下來,電腦運算會花費大量能源,因此電費非常可觀。

簡單來說,中本聰利用哈希函數只能加密不能解密的特性,創造了許多特定的哈希值,並要求礦工們的電腦們用窮舉解題法來算出這些特定哈希值。

工作量證明PoW(Proof of Work)是什麼?

工作量證明(Proof-of-Work,PoW)是指使用者需透過電腦來進行大量、複雜的運算,而運算期間所消耗的時間、能源,將作為礦工比特幣挖礦的成本,因此挖礦往往需要付出巨額的電費作為代價,然而,要是沒有這樣的設定,比特幣挖礦將沒有門檻,比特幣就會被隨易濫採並失去價值。

換句話說,工作量證明(PoW)便是中本聰用於防止比特幣被隨意開採而制定出有條件(用戶需耗費大量時間、電費)提供用戶找出特定哈希函數的遊戲規則。

質押證明POS(Proof of Stake)是什麼?

相較POW挖礦方式需要大量的電力資源與硬體工具,POS允許礦工們池有相應的數字貨幣做為網路節點,用戶只有持有相應幣種便可以獲取收益,這種更環保與低門檻的挖礦方式,逐漸受到更多幣圈人的歡迎。

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區塊獎勵

區塊獎勵(Block Reward)又稱為爆塊獎勵,當礦工投入大量時間,並找出特定哈希值時,系統會給予比特幣或手續費作為獎勵,用於反饋礦工們所投入的成本。

比特幣挖礦會得到比特幣眾所周知,但是手續費獎勵又是怎麼一回事呢?

當用戶使用比特幣進行買賣交易時,會被收取交易手續費,而這些手續費就是給礦工們的獎勵,因為礦工是負責維持整個區塊鏈運作的關鍵。順帶一提,手續費獎勵將是2140年之後比特幣發展的關鍵,因為預計到了2140年,比特幣將被完全開採完畢,屆時給予礦工的獎勵將僅存手續費。

比特幣挖礦賺錢

起初,在比特幣剛出現時,會投入挖礦行列的人,大多是從事金融行業,或程式設計類的社會菁英們,他們因為相信比特幣將作為加密貨幣領航者、新時代革命性技術等意義,因而投入挖礦行動。

隨後,因為越來越多人加入挖礦行動,導致比特幣的數量逐漸減少,價格也開始飆升,甚至還誕生專門為加密貨幣提供媒合交易的平台,也就是交易所,例如:幣安火幣Max等。持有加密貨幣的用戶,可以到交易所進行買賣比特幣或其它虛幣交易,藉由低買高賣的方式從中賺取差價。

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礦機的演變史

接下來,本文將依據挖礦主要處理器的演變順序,依序介紹不同時期主流挖礦設備的特點:

2009年到2013年,比特幣挖礦設備演變過程

CPU個人電腦

CPU(Central Processing Unit)中文為中央處理器,2009年比特幣剛出現時,創始人中本聰並未專門設計比特幣挖礦用的設備,因此當時皆用電腦本身內建的CPU算力來進行比特幣挖礦運算,然而,隨著越來越多人投入比特幣挖礦行列,比特幣的開採越來越難,CPU的演算能力逐漸無法滿足挖礦所需的算力,大約從2010 年開始,CPU漸漸被挖礦效率更高的GPU取代。

GPU顯卡礦機

GPU(Graphics Processing Unit)中文為圖型處理器,別名又稱顯示卡、繪圖晶片等,是顯卡的處理器。2010年5月拉斯洛·漢耶茲(Laszlo Hanyecz),它是第一位用GPU取代CPU作為挖礦主力,此後,人們發現用GPU來挖礦的速率比CPU快上許多,因此GPU漸漸成為主要挖礦設備。

然而,GPU挖礦能力雖然強,但是它非常耗電之外,噪音也非常大,因此,到了2013年,出現了專門為挖礦打造的處理器,目前共有兩種類型,一種為FPGA,另一種則是ASIC,這種專門用來挖礦的設備,被稱為「礦機」。

2013年之後,比特幣挖礦主要的礦機分為FPGA、ASIC這兩大類

FPGA礦機

FPGA(Field Programmable Gate Array)中文為現場可程式化邏輯閘陣列,它是一種可以重複編成的邏輯晶片。由於FPGA可以重複編成,因此比起ASIC,其長處在於容易修改、應用場合較多。

ASIC礦機

ASIC(Application Specific Integrated Circuit)中文為特殊應用積體電路,它是一種能根據客戶需求做到客制化規格的積體電路,也是目前最主流用於挖礦的處理器。在挖礦原理中,哈希函數扮演著關鍵角色,它是整個比特幣運算的基礎,而ASIC能根據比特幣挖礦的特殊需求,制定一種專門配合哈希函數的積體電路。因此,相較於FPGA,以ASIC為架構的礦機其運算能力較佳,耗電量也較低,目前業界專業礦機也多以ASIC為主。

優點 缺點
CPU 容易獲得 運算能力弱
GPU 1.挖礦能力效率高
2.能挖到的幣比較多
3.可自由組裝,變化性高
1.高耗能,因此電費高
2.噪音大
3.機體大,不易移動
4.操作難度高
FPGA 1.容易修改
2.應用場合較多
1.挖礦效率比不上ASIC
2.能挖的幣較少
ASIC 1.能製作客制化的晶片
2.挖礦效能高
3.耗電低
1.不保值
2.挖到的幣種固定

挖礦原理 ptt

你可知道,若是將全球因比特幣挖礦所消耗的能源合計起來算,總量排名竟可排進全球前三十名,並且用電量遠超荷蘭、澳洲等大國。為了我們美麗的地球著想,在加入挖礦隊伍之前,除了挖礦相關概念要了解之外,選擇更環保的挖礦機具或方式也很重要,若是還在摸索找尋適合自己投資項目的朋友們,可以到懶人經濟學的官網找找看有沒有感興趣的投資標的,無論是股票ETF外匯期貨,還是其它幣圈投資,皆有完整介紹,一起來看看吧。

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