如何挖掘BTC：挖掘比特币的初学者指南

挖矿是创建有效区块的过程，这些区块将交易记录添加到BTC（比特币）的公共分类账中，称为区块链。它是BTC网络的重要组成部分，因为它解决了所谓的"双重支出问题"。

双重支出问题是指需要就交易历史达成共识的问题。BTC的所有权可以通过公钥密码学在数学上证明，而今天的技术无法打破这一点。然而，仅凭密码学无法保证一个特定的硬币以前没有被发送给其他人。为了形成交易的共享历史记录，需要有一个商定的顺序，例如，基于每个交易的创建时间。但是，任何外部输入都可以由提供它的人操纵，这要求参与者信任该第三方。

挖矿（以及一般的区块链）利用经济激励来提供一种可靠且无需信任的数据排序方式。订购交易的第三方是分散的，他们因正确的行为而获得金钱奖励。相反，任何不当行为都会导致经济资源的损失，至少只要大多数人保持诚实。

在BTC挖矿的情况下，这个结果是通过创建一系列区块来实现的，这些区块可以在数学上证明已经以正确的顺序堆叠，并具有一定的资源承诺。该过程取决于加密哈希的数学属性 - 一种以标准化方式对数据进行编码的方法。

哈希是一种单向加密工具，这意味着将它们解密到输入数据几乎是不可能的，除非测试每个可能的组合，直到结果与给定的哈希匹配。

这就是BTC矿工所做的：他们每秒循环数万亿个哈希值，直到找到一个满足称为"难度"的条件的哈希值。难度和哈希都是非常大的数字，以位表示，因此条件只是要求哈希值低于难度。难度每2016年BTC区块（或大约两周）重新调整一次，以保持恒定的区块时间，这是指在挖矿时找到每个新区块所需的时间。

矿工生成的哈希值被用作任何特定区块的标识符，并由区块头中找到的数据组成。哈希最重要的组件是Merkle根 - 另一个聚合的哈希，封装该块中所有交易的签名 - 以及前一个块的唯一哈希。

这意味着，即使是改变一个区块的最微小的组成部分，也会明显改变其预期的哈希值，以及每个后续区块的哈希值。节点将立即拒绝这种不正确版本的区块链，从而保护网络免受篡改。

通过难度要求，该系统保证BTC矿工投入实际工作 - 通过可能的组合进行哈希处理所花费的时间和电力。这就是为什么BTC的共识协议被称为"工作量证明"，以区别于其他类型的区块创建机制。为了攻击网络，恶意实体除了重新创建其整个采矿能力之外，没有其他方法。对于BTC来说，这将花费数十亿美元。

BTC矿工如何获得报酬

该网络认可BTC矿工以奖励生成新区块的形式进行的工作。有两种类型的奖励：每个区块创建的新BTC，以及用户在网络上进行交易所支付的费用。截至2020年5月，新铸造的BTC的区块奖励为6.25 比特币，是矿工收入的大部分。该值被编程为以大约四年的固定间隔减半，因此最终，不再开采BTC，只有交易费用才能保证网络的安全性。

到2040年，区块奖励将减少到不到0.2 比特币，2100万BTC中只有80，000个BTC可供抢夺。只有在2140年之后，随着最终的比特币慢慢开采，采矿才会有效地结束。

尽管区块奖励随着时间的推移而减少，但过去的减半已经被BTC价格的上涨所充分补偿。虽然这并不能保证未来的结果，但BTC矿工对其前景享有相对程度的确定性。社区非常支持目前的挖矿安排，并且没有计划像ETH（另一种主要的可挖矿硬币）那样逐步淘汰它。在适当的条件下，个人BTC矿工可以确信该合资企业将实现盈利。

虽然采矿业是一项竞争激烈的业务，但起步仍然相对容易。在BTC的早期，业余爱好者可以简单地在他们的计算机上启动一些软件，然后立即开始。那些日子已经一去不复返了，但建立一个专门的BTC矿工并不像最初看起来那么困难。

如何选择挖矿硬件

首先要注意的是，对于开采BTC，您唯一的选择是购买专用集成电路设备，通常称为ASIC。

这些设备只能挖掘BTC，但它们这样做非常有效。事实上，它们是如此高效，以至于它们在2013年左右的引入使得所有其他类型的计算采矿设备几乎在一夜之间就过时了。

如果您希望使用常见的CPU，显卡或更高级的FPGA进行挖掘，则需要研究其他硬币。虽然这些设备可以挖掘BTC，但它们的速度非常慢，只是浪费时间和电力。作为参考，在ASIC兴起之前，最好的显卡(GPU)AMD 7970每秒产生8亿个哈希值。如今，ASIC平均每秒产生100万亿个哈希值，相差125，000倍。

一秒钟内产生的哈希数通常被称为"哈希率"，它是采矿设备的重要性能测量。

购买BTC挖矿设备时还应考虑另外两个主要因素。一个是用电量，以瓦特为单位。在产生相同数量哈希值的两个设备之间，使用最少电力的设备将更有利可图。

第三个度量是每个设备的单位成本。如果通过采矿需要10年才能收回成本，那么拥有世界上最节能的ASIC是毫无意义的。

BTC拥有相当活跃的ASIC制造商生态系统，这些制造商通常在这三个参数上有所不同。有些可能生产更高效但更昂贵的ASIC，而另一些则以更便宜的价格制造性能较低的硬件。在分析哪种设备最适合您的需求之前，重要的是要了解影响BTC挖矿利润的其他因素。

挖矿BTC的经济学

像房地产业务一样，BTC挖矿是关于位置，位置，位置的。

世界上不同的地方都会有不同的平均价格。在许多发达国家，住宅用电通常太昂贵，采矿业在经济上是不可行的。由于电价通常在每千瓦时0.15美元至0.25美元之间，因此住宅区的BTC挖矿费用太高，无法保持持续盈利。

专业的BTC矿工通常会将他们的业务放在电力非常便宜的地区。其中一些包括中国的四川地区，冰岛，俄罗斯的伊尔库茨克地区，以及美国和加拿大的一些地区。这些地区通常有某种形式的廉价当地发电，如水电大坝。

这些BTC矿工享受的价格通常低于每千瓦时0.06美元，即使在市场低迷时期，这通常也足够低，可以获利。

一般来说，建议价格低于0.10美元，以保持弹性操作。找到合适的采矿地点很大程度上取决于一个人的情况。生活在发展中国家的人可能不需要比自己的家乡走得更远，而生活在发达国家的人可能具有更高的进入壁垒。

除了硬件的选择外，单个矿工的利润和收入在很大程度上取决于市场条件和其他矿工的存在。在牛市期间，BTC的价格可能会飙升，这导致他们开采的比特币以美元为基础价值更高。

然而，牛市的正流入被其他BTC矿工所抵消，他们看到了利润的增加，并购买了更多的设备来利用收入来源。结果是，每个矿工现在产生的比特币比以前少了。最终，收入产生了一个平衡点的趋势，效率较低的矿工开始赚不到他们的电费，从而关闭了设备，并允许其他人赚取更多的BTC。

通常，这不会立即发生。存在一定的滞后，因为ASIC有时无法快速生产以弥补BTC价格的上涨。

在熊市中，相反的原则是成立的：收入会下降，直到矿工开始集体关闭他们的设备。

为了避免被超越，现有的BTC矿工必须找到一个成功的位置和硬件组合，使他们能够保持自己的优势。他们还必须不断维护和再投资他们的资本，因为更高效的硬件可以完全限制老矿工的利润。

挖矿硬件盈利能力比较

在AsicMinerValue，CryptoCompare和Nicehash等网站上有几个在线计算器，可以快速检查采矿设备的盈利能力。也可以使用以下公式手动估算利润：

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这是许多这些计算器使用的公式，它只是表示您在整体哈希率中的份额除以以美元为单位的网络总发行量。所需的输入值要么是固定参数（BTC的区块时间为10分钟，因此一小时内开采了六个区块，一天内开采了144个区块），要么可以在Blockchain.com或MXMmetrics等数据网站上找到它们。

为了找到利润，还需要减去电费。由于千瓦和千瓦时之间的等效性，这可以像将设备的用电量乘以一天中的24小时和每千瓦时的电价一样简单。

下表说明了当今市场上的主要ASIC及其投资回收期 - 即投资需要多长时间才能在当前收入上实现收支平衡。值得注意的是，BTC矿工的利润会随着时间的推移而剧烈波动，推断未来的一天可能会导致不准确的结果。尽管如此，这是了解每种设备的相对有效性的有用指标。

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从表中可以看出，没有一个ASIC以每千瓦时0.20美元的价格盈利。每一代ASIC的相对性能大致相同，而如果电力便宜，旧型号可能是一个有吸引力的主张。

例如，嘉楠耘智AvalonMiner 1066的能源效率低，但价格也非常低，尽管是一款相当古老的型号，但在低电价范围内具有相当竞争力。上一代ASICBitmain S17 Pro由于其较低的成本而仍然屹立不倒，但当参考电价提高时，它很快就会变得没有吸引力。MicroBT的设备似乎在采矿方面具有最平衡的整体性能。

最后要考虑的一个问题是，这张表是在牛市中编制的。利润可能高于平均水平，尽管2020年的减半仍然是新的，并可能通过降低BTC发行量来抵消这种影响。

购买和设置硬件

有几家商店向零售客户销售ASIC，而一些制造商也允许直接购买。虽然它们比普通显卡(GPU)更难采购，但任何人仍然可以以可接受的价格购买ASIC。值得注意的是，从国外发货的商店或制造商处购买采矿设备可能会导致高额的进口费用。

根据制造商或商店的不同，ASIC可能不提供电源单元，然后需要单独购买。一些ASIC制造商销售自己的设备，但也可以使用为服务器或游戏计算机构建的PSU，尽管它们可能需要特殊修改。

ASIC需要通过以太网电缆连接到互联网，并且它们只能通过Web浏览器通过连接到本地IP地址进行配置，类似于家庭路由器。

在继续之前，有必要使用所选的矿池设置一个帐户，然后该帐户将提供有关如何连接到其服务器的详细信息。在 ASIC 的 Web 面板中，需要插入池的连接终结点和帐户信息。然后，矿工将开始工作并生成BTC。

强烈建议通过已建立的池进行挖掘，因为您将能够通过将硬件与他人池化来产生恒定的回报。虽然您的设备可能并不总是找到正确的哈希来创建区块，但您的采矿贡献仍将获得奖励。

BTC挖矿的注意事项和风险

除了无法盈利的财务风险外，管理ASIC等高功率设备还涉及技术风险。

需要适当的通风，以避免采矿设备因过热而烧毁组件。矿工的全部电力消耗都以热量的形式消散到其环境中，一个ASIC可能是您家中或办公室中最强大的设备。

这也意味着在BTC挖矿时，您需要仔细考虑电网的极限。您家的电力网络的额定功率最高可达最大电量，每个插座也有自己的额定值。超过这些限制很容易导致频繁停电或电气火灾。请咨询专家，以确定您的电气设置是否适合采矿。

还需要定期维护防尘和其他环境因素，以保持采矿设备的健康。虽然故障相对罕见，但ASIC可以在没有适当维护的情况下比预期更早地停止运行。

虽然单个ASIC可能会失败，但对其盈利能力的最大威胁是它们变得过时。更高效的矿工最终会排挤旧设备。

像2016年左右发布的Bitmain S9这样历史悠久的几代矿工持续了大约四年，然后在任何电价配置下都变得无利可图（零除外）。然而，计算技术的进步速度在很大程度上是不可预测的。

BTC挖矿也不例外于任何其他企业。既有回报也有风险。希望本指南为进一步评估两者提供了一个不错的起点。