采矿意味着什么？矿工们做了什么

挖掘节点计算机在挖掘时需要完成两项任务：挖掘节点计算机的第二项任务是真正的挖掘，即加密哈希计算、解决计算问题和计算能力竞争。在众多争夺记账权的节点中，谁先完成计算，谁就将其打包的区块添加到区块链的末端，成为最新的区块。首先完成计算的矿工将赢得新区块的采矿奖励。最初，如果一个区块成功挖掘，矿工可以获得50比特币奖励。根据规定，采矿奖励每四年减半一次，分别为25、1、5等。我们将讨论另外两个问题，以深入了解比特币的工作负载证明共识机制及其挖掘机制。想要了解相关信息并获得比特币、以太坊和IPFs的朋友可以使用官方帐户：bitcalf

首先，向内看。比特币矿商在采矿业做什么？候选块的头部有一个32位随机数区域。矿工需要反复调整随机数并进行计算。目标是使整个块的哈希值小于“目标值”。如果在尝试了32位随机数的所有可能性后，计算仍然失败，则有必要更改硬币底部的随机数，然后重复计算。此计算是加密的哈希计算（对于比特币，它是sha-256），除了重复计算之外，没有其他方法。计算量非常大。例如，在2015年底，只有一个68次方（约2）的随机数可以成功，这比全球总人口的平方还大。有趣的是，这种挖掘计算是不对称的，你需要通过68次方散列ca计算2，我想验证一下，你确实找到了一个有效的随机数，只需要一次。由第一个节点打包以完成计算问题的块成为有效块。它向整个网络广播它已经完成并由其他节点确认（即，其他挖掘节点基于该块挖掘下一个块以生成新块）。等待6个区块后，挖掘节点可以获得比特币奖励。比特币的分散网络可以运行很长时间。现在有超过10000个完整节点，正是因为这种挖掘奖励机制。出于对自身利益的考虑，矿工们运营和维护着这个完全分散的网络，这个网络不属于任何人

第二，展望未来，当挖掘计算机的计算能力不断提高时，比特币的挖掘机制如何保持稳定？比特币挖掘芯片经历了几轮演变，其计算能力也越来越强：从CPU到GPU（图形卡），再到现场可编程门阵列（FPGA），再到当前的专用集成电路技术（ASIC），也就是说，它只能用于比特币挖掘所需的哈希计算专用芯片。此外，随着升级迭代和采矿机数量的增加，访问比特币区块链网络和参与采矿竞争的计算能力正在增加。因此，比特币系统有这样一种相应的机制设计：随着计算能力的增加，目标值很难调整，因此挖掘一个区块的时间总是在10分钟左右。这形成了一种动态平衡，保持了区块链网络经济激励的有效性和稳定性。确定难度的公式非常简单明了。每次挖掘2016块比特币挖矿机是啥，即大约两周后，将调整开采难度。公式是：如果计算能力突然显著增加，并且生成最后一组2016块所需的时间变短，那么难度就会增加。在某些特殊情况下，如果生产最后一组2016区块所需的时间变长，难度也会降低，但这种情况很少。因此，比特币矿工节点的挖掘在于它运行的是分布式账本和分散的网络。同样重要的是，它也是比特币的发行机制和整个社会的激励机制

比特币挖掘是比特币的唯一发行机制。自从中本挖掘出第一块获得50枚比特币的区块以来，加密数字货币比特币一直以这种分散的方式发行。比特币区块链网络是一个由多个节点组成的分散网络，这些计算机节点加入该网络以维护分布式账本，因为中本在系统设计中巧妙地添加了经济激励：许多比特币矿商（即采矿节点）竞逐记账权，矿商可以为每一个新增的区块获得相应的记账奖励。比特币的经济体系以“竞争记账奖励”周期为中心（见图1），其中“竞争”非常重要的是，挖掘节点的计算能力竞争。在比特币系统等分散网络中，节点参与是出于自身利益而获得经济回报，而会计权利和相应的回报则需要通过竞争获得。通过讨论比特币区块链的五个技术细节，我们可以再次看到比特币系统在发行和交易层面实现了完全的分散化：比特币是一个典型的区块链1.0，完成了价值表示和价值转移的概念验证（见图2）>）。比特币区块链是一种非常复杂的设计，它可以在没有任何人的中央协调和领导的情况下持续发展。比特币可能是迄今为止最成功的加密货币，而比特币区块链在加密货币的应用方面是完美的。比特币区块链是“区块链1.0”比特币挖矿机是啥，专门为分散的电子现金而设计。为了在各个领域得到广泛应用，我们需要一个更通用、性能更好的区块链系统。比特币系统之后，以太坊出现了，它通常被认为是“区块链2.0”的代表。现在，更多的项目竞相成为“区块链3.0”，我们将在后续章节中分别讨论它们

下一个难度=上一个难度×2016×10分钟/生成2016个区块所需的时间

在区块链的相关讨论中，有一种倾向是扩大“挖掘”一词的含义。在这里，我们认为只有生成块的计算行为，即操作和维护分布式账本和分散网络的行为，才是真正意义上的挖掘。简而言之，只有生产区块在开采。即使我们放宽了要求，不再坚持只开采计算机节点生产区块，我们仍然要强调，为了获得相应的权利和奖励，竞争仍然是必要的。没有竞争性奖励，就很难做到真实有效

图2：比特币作为一个典型的区块链，已经完成了价值表示和价值转移的概念验证