比..如何挖矿（比..挖矿原理）

【挖矿科普系列终章：解密比特币背后的矿工与矿池】

随着前两篇文章的展开，读者朋友们已经对比特币的交易与区块生成过程有了深入了解。今天，我们将聚焦于比特币挖矿背后的机制，它与“挖矿”之间的紧密联系。

在比特币网络中，无数挖矿节点和矿工共同参与到新区块的创建过程中。当多个挖矿节点同时生成同一高度的区块时，如何判断谁的区块更合法呢？这就需要引入比特币特有的PoW（Proof of Work）共识机制。通过“挖矿”，竞争新区块的记账权。只有获得新区块记账权的挖矿节点，其创建的区块才被认定为合法。挖矿的核心目的就是为了赢得这一记账权，验证新区块及交易的真实性。

那么，挖矿节点与矿工是如何协同工作，完成这一复杂过程的呢？

一、矿工迎接挖矿挑战

挖矿节点在创建预备区块后，会将区块头数据发送给矿工。矿工接收到这一任务后，会递增区块头中的随机数，并使用SHA256算法计算区块头的哈希值。如果计算出的哈希值大于目标哈希，就继续调整随机数，直到达到要求。这一过程中，矿工需要解决复杂的数学难题，以证明自己的算力。

二、挖矿节点验证区块，本地区块链得以延长

当矿工成功找到符合要求的随机数时，会立即向挖矿节点报告结果。挖矿节点在接收到信息后，会按照矿工上报的信息重组区块，并对其进行验证。验证无误后，挖矿节点会将新区块保存到本地数据库，并添加到本地的区块链上。这一验证过程包括确认区块头的合法性、交易数据是否被篡改以及区块中每一笔交易是否合法等。

三、新区块广播至全网

一旦挖矿节点在本地保存了新区块，就会向比特币网络广播挖矿结果。由于区块体积较大，一般会先广播新区块的区块头。其他节点在接收到广播后，会先验证区块头信息。验证通过后，节点会在本地的区块索引库中创建新区块的索引。在接收到新区块的全部信息后，节点会再次验证交易信息和区块头的MerkleRoot哈希。验证无误后，这些交易信息会被录入新区块，并延长本地区块链。至此，新区块的广播和验证完成，挖矿节点开始准备下一个区块的挖矿工作。

接下来，让我们关注当前比特币挖矿的一些特点。

一、集群挖矿的魅力矿池

比特币挖矿看似人人可为，但实际上，随着挖矿难度的增加，单独挖矿的经济效益逐渐降低。矿池应运而生。大量矿工将自己的矿机接入矿池，从矿池的挖矿节点获取任务，共同挖矿。这样可以在较短的时间内挖到新区块，获得区块奖励。矿池会根据每个矿工的贡献情况分配挖矿收益，确保所有矿工都能实时获取回报。

二、矿机实际收到的挖矿任务与目标难度

在实际操作中，矿机从矿池接收到的挖矿任务中的TargetHash往往远大于比特币网络要求的TargetHash。这是因为如果直接给矿机下发网络要求的TaskHash，矿机几乎无法找到符合要求的随机数。矿池会设置一个初始的挖矿难度，对应一个更大的TargetHash，让矿机在较短时间内找到随机数，提高挖矿效率。

三、矿池算力与矿机本地算力的差异

提及挖矿，总离不开“算力”这个词。那么，何为算力呢？其实，算力就是矿工验证区块头哈希值的速度。而矿池的算力与矿机本地的算力并不完全相同。矿池作为大量矿机的集合，其整体算力远大于单个矿机。这也意味着在矿池中，每个矿工都有机会获得更高的回报。但同时也要认识到管理一个高效稳定的矿池并非易事这也带来了挑战和机遇并存的市场环境对于想要涉足比特币挖矿领域的新手来说这无疑是一个值得的领域但也需要谨慎对待风险和挑战总之通过对比特币挖矿机制的深入了解我们可以感受到区块链技术的神奇魅力以及数字世界的美好未来让我们共同期待这一领域的更多突破与创新本文关于比特币挖矿的科普系列到此结束感谢各位读者的阅读和支持！矿机在承担挖矿任务后，便开始了漫长的哈希值验证之旅。它的工作，就是不断地递增区块头的随机数，并对每一个新的区块头进行哈希值的验证。可以说，矿机的挖矿速度完全取决于它验证区块头哈希值的速度，而这个速度则通过“算力”这一指标来衡量。

当我们谈论矿机的算力时，通常会使用TH/s作为单位。这表示矿机每秒钟能够验证的哈希次数达到1T级别。那么什么是1T呢？它等于1乘以十的三次方G，再乘以十的三次方M，接着是十的九次方K，最后是十的十二次方次。

对于有过挖矿经历的朋友来说，可能会发现矿机本地显示的算力与矿池显示的算力并不一致。这是因为矿机本地显示的算力是矿机自身的性能表现，无论是否找到符合挖矿任务要求的随机数，这个算力都是存在的。而矿池显示的算力则是根据矿机实际提交的挖矿结果来计算的。如果矿机在一段时间内没有找到符合要求的随机数，那么它在矿池的算力就会暂时下降。但从长远来看，运气对矿机破解挖矿任务的影响会逐渐降低，矿机在矿池的平均算力与本地算力之间的差异会逐渐缩小。

让我们再深入了解几个相关的知识点。

区块高度，也叫Block Height，它代表着区块链中这个区块之前所有区块的数量。每一个新产生的区块都会使区块链的区块高度增加一。例如，区块链的第一个区块，也就是创世区块的区块高度为0，之后的每一个新区块都会使这个数字逐渐增加。

PoW，即工作量证明，是比特币网络用来解决新区块确权问题的一种机制。在这个机制下，任何人都可以参与新区块的创建工作，但谁能最先找到一个符合特定条件的区块头哈希值，谁就能获得记账权，也就是在新区块链上添加新的区块的权利。

记账权，就是在比特币区块链上创建正式新区块的权利。这个权利意味着你可以将这段时间内发生的比特币交易信息记录在区块链上，形成一个新的区块。

希望这些挖矿的基础知识能够帮助大家更好地理解比特币的挖矿过程。如果想进一步交流挖矿方面的问题，欢迎关注“闲话挖矿”微信公众号，获取更新的挖矿知识。本文到此结束，希望对大家有所帮助。