比特币挖矿是通过解决复杂的计算数学来创造新比特币的过程。解决这些问题就需要硬件挖矿。问题越难，硬件挖矿的威力就越强。挖矿的目的是确保交易经过验证并作为区块链上的区块进行可信存储。这使得比特币网络安全且可行。
为了激励部署挖矿的比特币矿工，每当新的交易块添加到区块链时，他们就会获得交易费和新的比特币奖励。新开采或奖励的比特币数量每四年减半。截至今天，新开采的区块将奖励 6.25 个比特币。开采区块的最佳时间是 10 分钟。因此，总共有大约900个比特币被添加到流通中。
比特币挖矿的难度是通过算力来体现的。比特币网络当前的哈希率约为 130m TH/s，这意味着硬件挖矿每秒发出 130 个五万亿次哈希值，仅验证一个区块的一次更改。这需要大量的能源和强大的硬件挖矿。此外，比特币哈希率每两周重新校准一次。这一特征鼓励矿商留在崩盘的市场环境中。ASIC 矿机出售
比特币挖矿的创新
早在 2009 年，第一代比特币挖矿硬件就使用了中央处理器（CPU）。2010 年底，矿工们意识到使用图形处理单元 (GPU) 效率更高。那个时期，人们可以在个人电脑甚至笔记本电脑上开采比特币。随着时间的推移，开采比特币的难度急剧增加。人们无法再在家中有效地开采比特币。2011 年中，第三代挖矿硬件发布，称为现场可编程门阵列 (FPGA)，它消耗更少的能量，但功率更高。这还不够，直到 2013 年初，专用集成电路 (ASIC) 以其最高的效率被引入市场。
比特币挖矿硬件创新的历史（通过哈希率和能源效率）取自 Vranken 的研究。
此外，个体矿工可以聚集在一起形成矿池。矿池致力于提高挖矿硬件的算力。在目前的难度水平下，单个矿工开采单个区块的机会为零。即使他们使用最具创新性的硬件，他们仍然需要矿池才能盈利。矿工不分地域都可以加入矿池，收益有保障。而运营商的收入则根据比特币网络的难度而有所不同。
借助强大的挖矿硬件和矿池，比特币网络变得越来越安全和去中心化。花费在网络上的能量变得越来越少。因此，开采比特币的成本和对环境的影响正在下降。
工作量证明很有价值
使用电力开采比特币的过程称为工作量证明（PoW）。由于 PoW 运行需要大量能源，人们认为这是浪费。在比特币的内在价值得到认可之前，PoW 并不算浪费。PoW机制消耗能量的方式决定了它的价值。纵观历史，人们用于生存的能源量一直在大幅增加。能源对于提高生活质量至关重要。比如金矿开采消耗大量能源，汽车消耗汽油，连睡觉也需要能源……等等。任何储存能量或消耗能量的物质都是有价值的。比特币的内在价值可以通过能源消耗来评估。因此，PoW 使比特币变得有价值。消耗的能源越多，网络越安全，比特币的附加值就越高。黄金和比特币的相似之处在于它们都是稀缺的，并且都需要大量的能源来开采。
- 此外，PoW 的价值在于其无边界的能源消耗。矿工可以利用世界各地废弃的能源。他们可以利用火山喷发的能量、海浪的能量、中国乡村小镇废弃的能量……等等。这就是 PoW 机制的美妙之处。在比特币发明之前，人类历史上不存在任何价值储存手段。
比特币与黄金
比特币和黄金在稀缺性和价值存储方面相似。人们都说比特币是凭空而来，黄金至少还有它的实物价值。比特币的价值正处于稀缺状态，比特币的存世量仅有 2100 万枚。比特币网络是安全且不可破解的。就可运输性而言，比特币比黄金更容易运输。例如，100万美元的比特币需要一秒钟才能转移，但同等数量的黄金可能需要数周、数月甚至不可能。黄金流动性存在巨大摩擦，无法取代比特币。
- 此外，金矿开采要经历多个阶段，既耗时又昂贵。相比之下，比特币挖矿只需要硬件和电力。与比特币开采相比，黄金开采的风险也很大。当金矿工人在密集的环境中工作时，他们的预期寿命可能会缩短。而比特币矿工可能只会遭受经济损失。显然，以目前比特币的价值，开采比特币要安全得多，利润也更高。
假设挖矿硬件价格为 750 美元，哈希率为 16 TH/s。运行这个单一硬件将花费 700 美元来开采大约 0.1 比特币。因此，每年生成约 328500 个比特币的总成本为 23 亿美元。自 2013 年以来，矿工已花费 176 亿美元来部署和运营比特币挖矿系统。而金矿开采成本每年为$105B，远高于比特币开采的每年成本。因此，当考虑到比特币网络的价值和成本时，花费在比特币网络上的能源并不算浪费。
发布时间：2022年12月15日
