术语表 /挖矿与共识
比特币挖矿
又称挖矿、矿工。
- 比特币挖矿是什么?
- 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。
矿工将待处理的支付打包成区块,并竞相寻找一个哈希值低于网络目标值的区块头。获胜者获得区块补贴(自2024年4月20日起为3.125枚比特币),外加该区块中的全部手续费。对购买者而言,挖矿正是确认机制存在的原因,也是没有人能悄悄撤销您的购买的原因。
运作方式
挖矿是大约每十分钟开奖一次的抽奖,而增加彩票数量的唯一办法是购买更多电力。
矿工从其内存池(mempool)中挑选交易,构建候选区块,然后对该区块80字节的区块头反复计算哈希,每次尝试之间改变一个计数器,直到结果低于网络当前执行的目标值。这里没有任何取巧的捷径,这正是关键所在:搜索靠反复试错,因此尝试的次数直接衡量了花费的金钱。计数器本身只有4字节宽,所以当前的矿机在不到一秒的时间内就会耗尽全部4,294,967,296个取值,还必须同时改变其他内容,例如币基交易中的额外字节、区块时间戳,或是在 BIP320 中被标准化为版本滚动(version rolling)的备用版本位。
一旦出现有效的区块头,矿工就发布该区块,竞赛随即重置。每个节点都能在远低于一毫秒的时间内重新验证结果,因为对80字节执行两轮 SHA-256运算,与寻找这个结果相比微不足道。区块的第一笔交易称为币基交易,用于向找到区块的矿工付款:包括由发行计划设定的固定区块补贴,以及矿工选择纳入的每笔交易所附带的手续费。这批特定的比特币会被冻结,直至再过100个区块,约十六小时四十分钟,以防矿工花掉可能因链重组而消失的奖励。
发行按既定轨道运行。区块补贴起初为50枚比特币,每210,000个区块减半一次,自第四次减半以来为3.125枚比特币。沿着这一计划推演得足够远,区块补贴最终会因取整而归零,届时手续费将成为唯一的报酬。请注意,上述描述中任何地方都没有出现决策者。决定节奏的是难度,而不是收入,也不是管理层,因此无论价格如何变化,网络始终以十分钟一个区块为目标。
为什么这在您购买比特币时很重要
如今几乎没有人应该选择挖矿来取代购买比特币,因为挖矿是附带电费账单的工业化业务,而购买只是一次两分钟的交易。
两者的差距并不小。一台有竞争力的矿机要花费数千美元,耗电量相当于一台不间断运行的家用烤箱,只能分得一小部分收入,市场将这部分收入的公开价格称为算力收益(hashprice)。Hashrate Index 的汇总数据显示,在2026年8月初,算力收益在连续多年下滑后接近每 petahash 每天32美元。按居民电价计算,这在计入硬件成本之前就已经亏损。在交易所购买同样的敞口,手续费只有百分之零点几,租来的公寓里也能操作。
合法性是人们最容易搞错的部分,因为一个国家可以把持有和挖矿当作两个完全独立的问题。在本站的231份国家指南中,这种区分比比皆是。中国大陆全面禁止该行业。伊朗在国家框架下对挖矿发放牌照,同时其中央银行让银行远离加密货币支付。不丹通过 Druk Holding and Investments 以国有水电进行挖矿,却没有为任何一家交易所发放牌照,因此政府在一个普通人难以购买的国家里充当矿工。巴拉圭拥有大型水电供电的矿场,对这两类活动都没有专门的牌照制度。请针对您所在的国家分别核实这两个问题,不要假定一个答案同时适用于另一个。
挖矿还决定哪笔交易先被处理。矿工用报酬最高的费率填满区块空间,因此您的钱包建议的手续费是实时拍卖中的出价,而不是公布的价格,以低价发出的提币可能在数个区块内一直处于未确认状态,而出价更高者排在其前面。
区块210,000,第一次减半
区块210,000展示了挖矿是什么、不是什么,因为在这个区块上,报酬发生了变化,而其他一切都没有变。
该区块于2012年11月28日被挖出,是第一个币基交易支付25枚比特币而非50枚的区块。每个区块的收入在当天傍晚对所有矿工同时减半。区块间隔几乎没有波动,因为使区块补贴减半的发行计划与决定难度的运算毫无关系。在接下来的几周里,无法再负担电费的矿机陆续关机,剩余的算力找到区块的速度略有放缓,随后的难度调整对此作出了修正。这一模式现已在四次减半中重复出现。这就是为什么“减半会摧毁挖矿”的预测一再落空:协议对矿工的数量没有任何看法,只关心他们整体找到区块的速度有多快。
比特币挖矿 vs 工作量证明
比特币挖矿是一项活动;工作量证明是让这项活动有价值的规则。工作量证明是写入共识规则的有效性条件,不满足该条件的区块头根本不是区块。挖矿则是围绕满足这一条件发展起来的产业,配有电力合同、托管协议和季度财报电话会议。其他系统也使用工作量证明,却没有附带任何挖矿产业,而一家上市矿企可以运营多年,却没有一位股东理解向其付酬的那条规则。
比特币挖矿 vs 算力
比特币挖矿是矿工所做的事情;算力则是这件事进行的规模。算力是搜索的总体速度,以每秒哈希次数计,是根据区块出现的快慢推算出的估计值。挖矿是产生这个数字的业务:包括机器、厂房、人员和兆瓦级电力。算力可以保持完全稳定,而挖矿产业却彻底易手,这几乎就是中国实施禁令后发生的情形:矿机群迁往其他大洲,而账本几乎毫无察觉。