如何获得比特币 如何获得比特币挖矿

比特币挖矿科普专辑到此结束。 经过前两篇文章的准备，相信读者朋友们对比特币交易和区块生成过程有了一定的了解。

那么他们和“挖矿”有什么关系呢？

我们知道，在比特币网络中，有很多挖矿节点和矿工参与创建新的比特币区块。 如果多个挖矿节点都创建了相同高度的区块，应该判断哪个区块更合法？ 比特币引入了PoW（Proof of Work）共识机制，通过挖矿来争夺新区块的记账权。 谁获得新区块的记账权，其创建的新区块就是合法的。 挖矿的目的是赢得记账权，确认新的区块和交易。 那么挖矿节点和矿工是如何协同完成挖矿的呢？

矿工破解挖矿任务

挖矿节点创建预备区块后，将预备区块的区块头数据发送给矿工。 矿工收到挖矿任务后，会增加区块头中的随机数。 每次调整时，都会根据比特币协议，使用SHA256算法计算出区块头的哈希值。 如果区块头的哈希值大于目标哈希值，则继续改变随机数，直到区块头的哈希值小于或等于目标哈希值（或者挖矿节点发现新区块已经被挖出）被其他节点挖出，则将放弃原先的挖矿任务，构建新的预备区块，重新开始挖矿）。

挖矿节点验证区块，扩展本地区块链

当矿工找到一个可以使预备区块头的哈希值小于目标哈希值的随机数时，它会立即将挖矿结果报告给挖矿节点。 挖矿节点收到信息后，立即根据矿工上报的信息重组区块，并对区块进行验证。 验证无误后，挖矿节点将新区块保存到节点本地数据库中，并添加到节点本地区块链中。

区块的验证信息包括：

向全网广播新区块

挖矿节点将新区块保存到本地后，将挖矿结果同步广播到比特币网络。 由于整个区块的区块大小较大，一般先广播新区块的区块头。 其他节点收到广播后，首先验证区块头信息。 验证通过后，节点会先在自己的本地区块索引库中创建新区块的索引。 节点收到新区块的所有信息后，验证交易信息和区块头的 MerkleRoot 哈希。 验证通过后，节点将交易信息写入新区块，扩展本地区块链。 至此，新区块的广播和验证完成，挖矿节点开始挖下一个区块。

目前挖矿集群挖矿-矿池的一些特点：

对于比特币挖矿，理论上任何人都可以搭建自己的比特币挖矿节点，参与挖矿，甚至可以人工验证区块头的哈希值，破解挖矿任务，争夺记账权。

但博主在上一篇文章中提到，按照目前的挖矿难度，即使是目前主流的矿机，理论上也需要42年才能找到符合比特币网络要求的新区块。 如果人工计算的话，需要数万年甚至数百万年的时间。

所以，普通矿工光靠挖矿，经济效益太低，挖到机器报废，赚不到一分钱。 矿池就是在这样的情况下应运而生的。 大量矿工将自己的矿机接入矿池，从矿池的挖矿节点获取挖矿任务怎样拥有比特币，集体挖矿。 这样可以在较短的时间内挖出新的区块怎样拥有比特币，获得区块奖励。 矿池根据每个矿工在挖矿过程中的贡献来分配挖矿收益。 所有矿工都可以实时获得挖矿收益并回馈成本。 或者二次投资。

在矿机实际接收到的挖矿任务中，TargetHash远大于比特币网络所需的TargetHash：

矿池和矿工一起挖矿的过程也遵循上述过程。 矿机通过网络与矿池通信，请求挖矿任务。 矿池将挖矿任务（包括区块头数据）发送给矿机。 矿机改变区块头的随机数，验证区块哈希。 满足挖矿任务TargetHash要求的随机数，将按照挖矿协议格式提交给矿池，矿池根据矿机提交的挖矿结果计算收益。

需要注意的是，如果此时下发给矿机的挖矿任务中的TargetHash是比特币网络的TargetHash，那么TargetHash太小，矿机基本不可能找到一个随机数满足要求，提交挖矿结果。 也无法获得挖矿收益。

所以，在矿池下发给矿机的挖矿任务中，有一个单独的信息：初始挖矿难度。 这是一个远低于全网挖矿难度的数值，对应更大的TargetHash。 在这种困难下，矿工可以在短时间内找到符合要求的随机数，并向矿池提交更多的挖矿结果。

矿池算力与矿机本地算力不同：

说到挖矿，总有一个绕不开的名词：算力。 算力到底是什么？

算力其实就是矿工验证区块头哈希值的速度。 矿机获取到挖矿任务后，会根据挖矿任务的信息增加区块头的随机数。 每调整一次随机数，都会对区块头的哈希值进行一次验证。 可以看出，限制矿机挖矿速度的唯一因素就是它验证区块头哈希值的速度，所以有一个“算力”的指标。

目前常规比特币矿机的算力单位为TH/s，即每秒可以验证1T哈希，1T=1×103G=1×106M=1×109K=1×1012次。

有过挖矿经验的朋友会发现，矿机本地显示的算力和矿池显示的算力总是有差距的。 这是因为矿机本地显示的算力是矿机验证哈希的速度。 存在。 但是矿池中矿机显示的算力是不一样的。 由矿池根据矿机实际提交的挖矿结果计算得出。 如果无法将所需的随机数提交给矿池，则会降低矿池中矿机的算力。

但时间长了，运气对矿机挖矿任务的影响会降低，长时间的矿机平均算力与矿机本地算力相差不大。