为什么BTC要挖矿?而其他加密货币却不用?

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发表于 2023-11-15 16:30:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

BTC矿工不用戴安全帽,不用深入地底矿坑付出劳力挖BTC,BTC是一种运作在区块链上的虚拟加密货币,BTC挖矿也是在区块链网路上,使用能够提供算力(计算能力) 的设备进行。

BTC矿工跟传统矿工完全不一样,BTC矿工甚至不用出门,组好矿机放在冷气房就能自动挖矿,除了维护设备运作和缴电费之外,矿工本人几乎可以躺平,不需要再付出劳力挖矿。

有多少人在挖矿?分布在哪里?

所谓BTC挖矿,就是参与成为BTC网路节点的运作。

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根据 Bitnodes 网站提供的数据,目前BTC网路中可到达节点的数量超过一万六千个,分布在将近一百个国家,拥有最多可到达节点的前三大国家是美国、德国、与法国。

若要包含不可到达的节点,全球节点数量超过四万八千个,分布在139 个国家。

其中台湾也有人在挖BTC,台湾的可到达与不可到达节点数:

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BTC可到达节点与不可到达节点

根据Bitnodes 的说明,可以与其他同等方传出与接收讯息的,称为可到达节点;只能传出而不能接收的,则称为不可到达节点。不能接收讯息的可能性很多,例如节点位于网路防火墙后方,或是已达到最大可连接上限,又或是正在同步更新资讯也会暂停接收讯息。

相较来说可到达节点提供了更完整的节点功能,是BTC运作不可或缺的部分,但不可到达的节点也是BTC网路的一部分,依然有其重要性。

更进一步细分节点还可以再分为几种不同类型:

  • 以储存资料的程度来区分:全节点负责储存整个区块链的完整资讯,轻节点只储存部分资讯。

  • 以任务来区分:挖矿节点负责将新的交易打包成新的区块上链,验证节点负责验证最新打包的区块内容是否正确。

为什么BTC要挖矿?

挖矿简单说是一种分配BTC的方式,在达到发行总量上限之前,会不断产出新的BTC,这些产出的BTC要如何分配?透过挖矿的方式来进行分配。

BTC的两个特色:

  • 是没有实体的虚拟货币

  • 以去中心化的方式运作在公开的区块链上

BTC的机制需要透过挖矿来维持运作,最主要的原因在于BTC网路是一条去中心化的区块链,BTC是一个去中心化的加密货币;为了在去中心化的情况下维持BTC网路运作,最初设计的方式就是挖矿。 

BTC核心特色与价值:去中心化

BTC是运作在区块链上的加密货币,先简单说明区块链运作:区块链像是云端共享帐本,特别之处在于将交易综合打包并加密处理成一个区块,经过验证后上链,一个区块接着一个区块,彼此之间透过加密技术紧密相连,所以称之为区块链;交易一旦上链就无法窜改,区块中的资料公开透明可供检视与验证,这些区块会分散储存在众多节点,透过程式来保持同步。

BTC是区块链中所谓的公链,公开开放给所有人参与的区块链,公链特性之一是去中心化,没有一个明确的拥有者,白话解释就是如果BTC是一间公司,这间公司没有老板发薪水,但BTC运作需要有节点来打包与验证区块,若没有老板发薪水要如何吸引节点参与BTC网路运作?

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区块链运作示意图

BTC挖矿原理 

BTC在一开始设计时就设定了总共2100 万颗的总量上限,没有预挖,从零开始发行,发行方式是透过区块奖励。

就像前面说的,没有薪水要如何吸引节点参与?一开始就是透过区块奖励来吸引人们加入,每打包完成一个区块,会发区块奖励给负责打包区块的节点,区块奖励最初是每个区块50 颗BTC,接着区块奖励每四年会减半,目前是第三次减半后,区块奖励已经降到每区块6.25 颗BTC,明年(2024) 四月底五月初会迎来第四次减半,区块奖励会再降低到3.125 颗BTC。

BTC挖矿,就是参与节点运作,争取区块奖励的过程。

BTC大约每十分钟出一个新区块,十分钟是平均时间,这意味着一天只会出一百多个新区块,但节点数量远远超过这数字,要怎么分配?怎么决定谁可以打包新区块领区块奖励?

BTC采取的方式是POW (工作量证明),程式会出一题数学题,题目很难需要算很久,所有想参与挖矿的赶紧计算,由第一个算出正确答案的获得这次打包区块的权利。

其他没有赢得这次权利的就负责验证,并准备下一题。

BTC挖矿某种程度上就是在拼数学计算、拼机率,当然这都是用电脑算,所以需要投入更好的设备,准备更高的算力才有机会。

BTC透过挖矿,提供区块奖励来吸引人们参与成为节点,进而维持整体BTC网路的安全与运作,愈多的节点参与,也能让提高BTC去中心化的程度。

BTC挖矿难度会动态调整

随着参与挖矿的人变多,投入解题的算力提高,为了维持平均十分钟出一块,就必须跟着提高题目难度。那如果挖矿的人变少,投入解题的算力降低,就必须降低题目难度。

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BTC难度曲线,来源 比特币.com

参与BTC挖矿的人增加,随着科技进步,投入的设备也愈来愈高级,BTC的挖矿难度相较过去也是持续飙升。

BTC挖矿的常见问题

手机或笔电可以挖矿吗?

曾经有某段时间可以,但在产业日渐竞争之下,目前有非常多的机构户于市场中进行挖矿,挖矿市场愈来愈走向专业与规模化;根据MXMmetrics 的最新研究,光是比特大陆出产的三种矿机,就已经占了BTC全网算力的76%,排名第一的蚂蚁矿机S19j Pro 占了34.3% 算力,第二的S19 又占了28.1%,多数算力都由专业矿机提供。

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多数矿工也会合作组成矿池一起挖矿,根据比特币.com 数据,目前前五大矿池合计已经超过BTC全网85% 算力。

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相较之下,一般的手机或电脑的算力都太低,现在挖矿必须组专业矿机才有机会,用手机用普通电脑都几乎挖不到矿了。

但如果是超级幸运的天选之人那就不一定,偶尔还是会有超级幸运的奈米矿工,用相对极小的算力挖到矿,就像中了BTC挖矿乐透。

最新BTC挖矿新闻:单个矿工仅使用1PH 算力即获得6.25 比特币 奖励

BTC挖矿似乎很不环保?

持续的高频计算,参与BTC挖矿的矿机确实非常耗电,而且很热,为了让设备降温保持良好运作,通常也得开很强的冷气,整体来说BTC挖矿非常耗电。
耗电是事实,环保与否就不一定,必须看使用的能源来源,根据国外分析,目前BTC挖矿使用的能源有超过一半来自绿能。

BTC挖矿能赚钱吗?

算出题目就能赢得打包区块的机会并分配到区块奖励,简称挖到矿,但因为BTC挖矿实在太竞争,难度极高,组矿机的成本+ 维护矿机运作的费用+ 电费,如果BTC持续大涨那还好,币价不好的时候可能还会赔钱。

如果挖矿太好赚,就会有更多人投入,显示卡价格就会狂飙(矿机会用到大量显示卡),组矿机的成本又提高。

综合起来,除非能拿到相对低廉的显示卡,或能有相对低廉的电费,不然现阶段BTC挖矿并不算好赚,也愈来愈形成规模化的发展,例如矿场矿池,规模化有助于降低成本。

BTC挖完了怎么办?

BTC总量上限就是2100 万颗,预计在2140 年会挖完,从此之后就不会再有BTC区块奖励。

但节点的收入并不只有区块奖励,BTC网路上的所有交易都需要节点处理和打包,交易会收取手续费。当区块奖励发完,依然有交易手续费可以回馈给节点作为参与的报酬。

只要BTC的采用够多,BTC网路上有充足的交易量,收取的手续费就足以维持足够多的节点参与。

为什么其他加密货币不用挖矿?

跟BTC一样采取POW (工作量证明) 的区块链就也可以挖矿,例如BTC现金比特现金、LTC莱特币,主要因为环保耗能与交易速度的考量,现在有愈来愈多区块链采取POS (权益证明) 的机制,或有些后发的新区块链还有更新的共识机制,因为共识机制不同,其他加密货币就不一定是采取挖矿的方式来决定区块奖励分配。

二哥以太币以太坊 也曾经是POW 机制,也要挖矿,但在去年完成转型,已转变为POS 机制,改成透过质押(Staking) 的方式来分配区块奖励,以太币挖矿已经走入历史。

质押Staking 也可以理解为某种形式的另类挖矿,依然是试图赢得区块奖励的行为,跟BTC挖矿不一样的地方:不再需要投入算力,而是锁定加密货币。

BTC算力与价格有关吗?

投入愈多算力,BTC挖矿难度也会跟着提升,挖到矿的成本就会提高。理论上当BTC价格愈高,对矿工而言更有利可图,就更愿意投入资源,买更多矿机开更多矿场,算力持续上升。

当BTC价格下跌,理论上会有一些矿工开始赔钱,赔钱后应该会将矿机关机,算力降低,挖矿难度调整,重新找到平衡。

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但我们看一下两者走势对比,算力虽然偶尔会下跌,但整体而言趋势持续向上,跟价格走势并没有太明显的连动。

前面的思考都只是理论上,实际上有固定与变动成本的问题,虽然把整体投入成本算下去挖矿赔钱,但矿机毕竟都买了,也不一定卖得掉,只要持续挖矿的收益还是高于电费就会持续,或者是开始寻找更便宜的电费来源。有些承受不住决定退场的人把矿机贱卖出场,但对于买到贱价矿机的人来说也许又有利可图了。

也许再加上一种认为BTC价格迟早会回温的心态,当下挖矿不划算就视为屯币,只要挖矿的变动成本低于直接市价买币就是个好投资。

多种因素综合之下,尽管BTC的价格上下波动,但算力的波动相对小,持续向上的趋势更明显。

小结:比挖矿更简单的参与方式:直接买BTC

挖矿在过去还没那么竞争的年代,是一种用更低的成本大量取得BTC的方式,但在现在,反而成为一种前置与维护成本都很高昂的作法,想成为BTC矿工需要的资本条件愈来愈高,小资已经很难参与了。

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