The principle of how to mine bitcoin（如何挖比特币的原理）

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上一篇文章解释了为什么比特币有价值。 在这篇文章中，小编简单的解释了比特币是如何被挖出来的。 当你和别人兑换比特币时，除了会提到它所代表的价值外，还会提到一个概念：挖矿。 比特币是通过挖矿开采出来的。

每年可以开采的比特币数量

我们首先需要了解几个简单的概念。 大家应该对P2P点对点金融有所了解。 这里我们首先介绍一下P2P软件。 举个例子：比如你在腾讯视频看电影，想把电影下载到手机上看，但是下载过程中，电影的来源是腾讯视频的服务器，简单来说就是电影存在于腾讯视频。 然后从腾讯视频服务器的硬盘下载到手机，和P2P软件的区别在于可以从其他P2P用户的电脑硬盘下载电影资源，如果其他P2P用户需要下载资源，它们也可以从您的手机上下载。

我们可以将这部电影与比特币进行比较。 它不存在于任何公司、银行或政府的服务器上，而是存在于互联网和每个人的电脑中。 每隔一段时间，比特币系统会在系统节点上生成一个随机代码，然后每个人所有的电脑都可以计算出这个代码，第一个计算出来的人会生成一个区块，得到比特币。 这就是我们所说的挖矿。 而矿机就是电脑。

上面我们说了比特币一共只有2100万个，目前一个比特币按照现在的数据结构会被分成8位小数，就是0.00000001BTC。 矿工可以开采的最小比特币单位是 0.00000001 BTC。

在比特币系统中，可以通过自己的算法动态调整全网所有计算机的挖矿难度。 目前，在比特币系统中，每10分钟，就会有一个节点成功挖矿。 如果挖矿成功，比特币系统会奖励矿工一定数量的比特币，这也是由算法控制的。 简单的解释就是，前四年，每一个挖矿成功的人都可以获得25个比特币作为奖励。 每四年衰减一半，在接下来的四年里，每个成功挖矿的人只能获得12.5的奖励。 未来四年奖励6.25，以此类推，直到2140年区块链发行时，比特币的奖励将用完。 总共只有2100万。

比特币挖矿计算公式

比特币的设计者中本聪在设计比特币系统时，希望比特币可以每10分钟发行一次，但比特币系统中可能有几万台矿机，那么应该由谁来发行呢？ ？

中本聪采用了工作量证明策略。 在比特币系统中，每台计算机都被分配了一个难题。 在每个新区块中，区块头的数据结构中都有一个 Nonce 字段。 问题是：在区块头中其他字段值不变的前提下，不断调整Nonce字段的值，然后对区块头中BlockHeader结构的值进行Hash计算。 需要获取一个Nonce值，使得计算出的Hash值小于等于某个固定值。

在区块头列出参与计算的参数：

version -------------- 块版本

prev_hash -------------- 前一个Block Header的hash值

merkle_root -------------- 需要写入交易记录的Hash值

ntime -------------- 更新时间

nbits -------------- 必须小于或等于当前值

Nonce ------------------ 上面说的随机值

计算公式：

SHA256(SHA256(version + prev_hash + merkle_root + ntime + Nonce)) < nbits

所以挖矿其实就是通过计算机的CPU和GPU来计算一个特定的数据结构。 比特币挖矿过程使用 SHA256 哈希函数。 由于Hash算法是不可逆算法，不可能通过具体的Hash值推导出原文比特币挖矿要求，所以计算机只能采用穷举法，从1开始不断尝试，1,2,3,4……在这个过程是为了测试计算CPU的计算速度。 如果计算速度快，可以很快得到Nonce值，然后将Nonce值放入区块的结构中，通过P2P网络进行广播，然后通过各个A节点来验证这个Nonce值是否正确合法的。 如果所有验证都通过，则认为该区块已成功挖出，矿场已挖出。 其他计算机可能算了一半，也可能自己算了，但是一旦别人计算的值得到验证比特币挖矿要求，计算机就只能放弃这种穷举，转而去新的区块挖矿，计算，寻找下一个区块. 区块头的 Nonce 值。

简单来说，挖矿节点会不断重复尝试，直到计算出的随机数哈希值低于某个目标值。 哈希函数的结果无法预先知道，也是无规律的。 计算只能连续生成。

所以，挖矿可以理解为让计算机通过穷举的方式，不断的寻找Nonce值，计算出Hash值。 谁先找到Nonce值并通过广播验证，谁就挖矿。

普通人怎么挖矿？

任何人都可以在专用硬件上运行软件成为比特币矿工。 挖矿软件通过P2P网络监听交易广播，适当执行计算任务，确认部分交易。 比特币矿工可以获得的收入是完成确认工作赚取用户为加快交易处理而支付的交易手续费以及按固定公式增加的比特币。

矿机

矿机一般是装有专业挖矿芯片的电脑。 目前大多采用烧录显卡的方式（使用GPU挖矿），耗电量大。 这也是最近市场上显卡价格不断上涨的原因。 价格原因。

然后下载软件并运行算法。 您需要下载专门的比特币计算工具，然后注册合作网站，将注册的用户名和密码填入计算程序，点击计算开始挖矿。 比如比特币挖矿软件guiminer。 完全免费使用。