挖矿与共识
挖矿常被描述为求解复杂的数学题,其实不是。矿工猜测数字,每猜一次就对区块头做一次哈希,一直持续到某个哈希低于目标值。这项工作被刻意设计得很笨、很昂贵,而这份昂贵就是安全性。
难度是自我校正的部分。每2,016个区块,网络会重新调整一次目标,使区块无论加入或离开多少算力,都大约每10分钟出现一个。没有人调整它,也没有人能越过它。区块补贴每210,000个区块减半一次,这个时间表就是供应上限得以执行的方式。
共识是本分类的另一半,也是术语变得模糊的地方。被孤立的区块与过时的区块并不是一回事。链重组在一个区块深度时属于常规,到六个区块时则令人警觉。自私挖矿也在此列,还有多数解释都略过的“共识”与“共识规则”的区别。分叉词汇归在协议与升级分类下,51%攻击归在隐私与安全分类下,因为两者讲的都是有人对网络做了什么,而不是它如何运行。
矿池、矿机、算力和能耗问题也在这里,因为要诚实地回答比特币用了多少电,就要先知道一太哈希是什么,以及谁在为它付钱。
37个术语。最近审阅:2026年11月8日。
挖矿与共识中的术语
- 版本2区块又称 V2 区块版本2区块是指区块头版本字段为2的区块,该版本升级使 BIP34 要求将区块自身的高度作为其 coinbase 脚本中的第一项。
- 比特币挖矿又称挖矿、矿工比特币挖矿是争夺向区块链添加下一个交易区块的竞赛,专用矿机需要猜测数万亿个哈希值,赢家可获得以新币和交易手续费支付的奖励。
- 创世区块又称区块0创世区块是比特币区块链的第一个区块,于2009年1月3日写入软件代码,也是唯一一个其50枚比特币奖励永远无法花费的区块。
- 单独挖矿单独挖矿是指将您的矿机指向自己的节点,赢得区块时独得全部区块奖励,同时接受自己可能永远无法获胜的结果。
- 工作量证明又称 PoW工作量证明是这样一条规则:区块只有在其区块头的哈希值低于目标值时才算有效,因此发布一个有效区块需要消耗真实的电力,而任何人都可以在几毫秒内验证。
- 共识比特币中的共识是指:各自独立运行、遵循相同规则的节点就同一条链达成一致,这条链是累计工作量证明最多的有效链。
- 共识规则共识规则是每个全节点对区块适用的有效性检查,违反其中任何一条都会使该区块无效,无论其包含多少工作量。
- 孤块孤块是指其父区块尚未被您的节点见到的区块,因此无法被验证或连接,这与大多数人使用这个词时的所指并不相同。
- 过期区块过期区块是一个完全有效但在竞争中落败的区块:同一高度的另一个区块胜出,网络于是在那个区块之上继续构建,放弃了这个区块。
- 减半又称比特币减半、Halving、Halvening、区块奖励减半减半是指每隔210,000个区块,支付给矿工的新增比特币减少一半的时刻,它按照无人能够更改的既定时间表收紧比特币的发行。
- 矿池矿池将数千名独立矿工的算力汇集在一起,使他们能够以小额、定期的支付分享区块奖励,而不必各自等待多年才挖到属于自己的区块。
- 链重组又称区块链重组、Chain reorganization、Reorg、区块重组链重组是指您的节点发现一条累积工作量更多的分支后,断开其已接受的区块,并沿新分支重建链尖的过程。
- 默克尔根默克尔根是区块头中唯一一个32字节的哈希值,它锁定该区块内的每一笔交易,并锁定矿工排列这些交易的确切顺序。
- 默克尔区块又称 Merkle block、部分默克尔分支默克尔区块是轻钱包请求过滤后的区块内容时收到的回复:80字节的区块头,加上刚好足以证明哪些交易匹配的哈希值。
- 默克尔树默克尔树是一种哈希金字塔,它将区块中的每笔交易压缩为一个32字节的值,因此无需其余交易即可证明其中任意一笔付款。
- 目标阈值又称目标值目标阈值是区块头哈希值必须小于或等于的256位数字,该区块才算有效的工作量证明。
- 难度调整又称难度重新调整难度调整是一项规则,每经过2,016个区块便重新设定挖矿的难度,随着算力的变化,使区块之间的平均间隔时间重新回到十分钟左右。
- 前一区块头哈希前一区块头哈希是每个区块头中长度为32字节的字段,用于指明其父区块,也是把一堆区块变成一条链的唯一连接。
- 区块区块是一批比特币交易,加上将其封存的80字节区块头,由最先解出难题的矿工约每十分钟添加到区块链上。
- 区块 sigop 限制区块 sigop 限制将每个比特币区块的签名操作成本上限定为80,000个单位,这是一项验证预算,与4,000,000个权重单位的大小预算分开计算。
- 区块补贴区块补贴是每个区块中新创建的比特币,由代码规定为2009年的50枚,并每隔210,000个区块减半,直至降为零。
- 区块高度又称 Height区块高度是指链上位于某一区块之前的区块数量,因此创世区块的高度为0,其后挖出的区块高度为1。
- 区块奖励区块奖励是矿工为一个区块获得的全部报酬:新发行的区块补贴加上区块内的每一笔交易手续费,均在该区块的第一笔交易中领取。
- 区块权重区块权重是衡量比特币区块大小的一种尺度:1个字节的见证数据计1个单位,其他每个字节计4个单位,上限为4,000,000个单位。
- 区块头又称 Header区块头是区块的80字节摘要,包含版本、前一区块头哈希、默克尔根、时间戳、nBits 和随机数(nonce),也是矿工实际计算哈希的部分。
- 算力又称算力、Hash rate、Hashrate、挖矿算力算力是挖矿网络每秒进行的哈希尝试次数,是衡量任何时刻有多少计算工作在保护比特币的标准指标。
- 随机数(Nonce)随机数(nonce)是区块头中的四字节计数器,矿工在寻找低于目标值的哈希时不断递增它,每个区块头仅提供4,294,967,296次尝试。
- 挖矿难度又称难度、网络难度、Mining difficulty挖矿难度是比特币网络每隔2,016个区块调整一次的参数,无论算力多高或多低,都使区块大约每十分钟出现一个。
- 序列化区块序列化区块是区块在网络传输或磁盘存储时所呈现的确切字节串:80字节的区块头,一个交易数量,然后是按顺序排列的每一笔交易。
- 自私挖矿自私挖矿是一种策略:矿工隐藏已解出的区块,仅在能使对手的区块作废时才将其发布,从而获得超出其算力份额应得的收益。
- 最大区块大小又称区块大小限制、区块大小上限最大区块大小是单个比特币区块可承载数据量的上限,自 SegWit 起,这一上限是400万权重单位的预算,而不是字节数。
- ASIC又称专用集成电路、矿机、挖矿设备、Application-specific integrated circuitASIC 是为单一任务设计的芯片,在比特币中,这项任务就是猜测 SHA-256哈希值,其每瓦特的运算速度比任何通用计算机快数千倍。
- Coinbase 成熟期又称 Coinbase maturity、币基交易成熟期Coinbase 成熟期是一项共识规则:区块新产生的币被锁定,在其后100个区块产生之前,任何交易都不得花费它们。
- HashpriceHashprice 是矿工每单位算力每天获得的收入,通常以每 PH/s 每天多少美元来表示,也是决定一台机器是否值得运行的数字。
- nBits又称 Compact target、难度位nBits 是每个区块头中长度为四字节的字段,它以一个指数和一个三字节系数组成的紧凑、类浮点编码方式,对挖矿目标值进行打包。
- SHA-256又称 SHA256SHA-256接受任意长度的输入,返回一个32字节的指纹,该指纹每次都完全相同,事先无法预测,也无法反向推出输入。
- Stratum V2又称 SV2Stratum V2 是矿工与矿池之间经过重写的协议,它对连接加密,并让矿工(而不是矿池)选择哪些交易进入区块。
其余13个板块
- 基础概念比特币是什么,聪是什么,以及术语表其余部分所依托的几个基本概念。
- 地址与密钥币被发送到哪里,私钥究竟控制什么,以及一组助记词如何生成成千上万个地址。
- 钱包与托管热钱包、冷存储、托管型和多重签名,以及它们各自如何改变谁能动用您的币。
- 隐私与安全夺走人们比特币的各种攻击,以及阻止它们的习惯和工具。
- 交易与手续费一笔比特币交易由什么构成,为什么收费是这个数,以及如何让卡住的交易恢复通行。
- 购买与交易所订单类型、价差和费率表:交易所向您收费时使用的词汇。
- 市场与投资市值、波动率和现货 ETF。价格的语言,而不是价格预测。
- 协议与升级SegWit、Taproot、软分叉和 BIP:比特币如何变化,由谁来决定。
- 闪电网络与 Layer 2支付通道、发票和路由,用于转移比特币而无需为区块中的空间付费。
- 监管与税务KYC、旅行规则、MiCA 和资本利得:触及您的账户和纳税申报表的规则。
- 文化与历史Mt. Gox、创世区块、HODL,以及塑造人们谈论比特币方式的事件和俚语。
- 节点与软件Bitcoin Core、全节点、修剪和 RPC:执行规则的软件。
- 开发者参考P2P 消息类型、操作码和脚本术语:阅读比特币代码时遇到的字段名称。
常见问题
矿工是在求解复杂的数学题吗?
不是,这个说法会误导人。他们猜测数字,每猜一次就对区块头做一次哈希,重复到某个哈希低于目标值为止。这项工作被刻意设计得很笨、很昂贵,而这份昂贵正是区块链安全的来源。
我现在还能在家里靠挖矿盈利吗?
在居民用电条件下几乎不可能。一台当前的矿机耗电超过一条标准家用电路所能提供的,噪音大致与吸尘器相当,而且电价高于每千瓦时约五美分就会亏钱。
难度调整是做什么用的?
无论有多少硬件在运行,都让区块大约每10分钟出现一个。每2,016个区块,网络会重新调整目标,所以更多矿工加入只会让挖矿变难,而不会让币出现得更快。
区块补贴用完之后,矿工会怎样?
交易手续费必须取而代之。区块补贴每210,000个区块减半一次,在2140年前后降至零,而仅靠手续费能否支付同等的安全性,是比特币中持续时间最长的未决问题。