咩係 Bitcoin 挖礦?
定義 · 比特幣挖礦
電腦會競爭,解決工作量證明難題,將下一個交易區塊加入比特幣區塊鏈。勝出者會獲得新發行的比特幣和該區塊的交易費。
比特幣冇銀行負責記帳。數以千計部電腦都保存住同一本帳本嘅相同副本,即係區塊鏈;而礦工負責提出帳本嘅每一頁。提出新一頁要消耗實際電力,網絡就會用新發行嘅比特幣作為報酬。
呢個名稱借自淘金。付出努力,換來稀有嘅東西,而且產出速度冇人可以加快。唔同嘅係,比特幣總量固定為 21 百萬枚。
Bitcoin 點解需要礦工?
數碼貨幣有個複製問題:點樣防止有人將同一批幣支付畀兩個人?銀行用中央帳本解決。比特幣就靠挖礦,而且無人掌控。
訂單
確定邊個先付款
交易一旦寫入區塊,另一筆用相同 bitcoin 嘅交易就會無效。
成本
令改寫歷史成本高昂
每個區塊都會承接前一個區塊。要改動舊區塊,就要重做之後所有工作,而且速度要快過其他所有人。
問題
按規則產生新幣
新比特幣只會以區塊獎勵形式出現,而每個節點都會核實。冇人可以額外印出比特幣。
中本聰喺2008年嘅白皮書中講明咗呢點;自3年1月2009日創世區塊以來,網絡一直都有產生區塊。
Bitcoin 挖礦嘅運作流程係點樣?
- 1
你發送 bitcoin
你的錢包會廣播一筆已簽署的交易。節點會檢查交易,然後將佢放入交易池。
- 2
礦工建立區塊
揀選等候處理嘅交易,通常係手續費最高嘅交易,再加入一筆coinbase交易,將獎勵支付畀自己。
- 3
對區塊標頭進行雜湊運算
對區塊的 80 位元組摘要做兩次 SHA-256。結果有冇低過目標值?幾乎唔會。
- 4
改變 nonce,再試一次
每秒幾萬億次,由全球所有礦工合計。
- 5
有人中獎
佢哋會廣播區塊。其他人只需做一次雜湊運算,就可以喺幾毫秒內驗證。
- 6
區塊鏈不斷增長
礦工會喺下一個區塊開始挖礦。你嘅交易而家有一次確認,每新增一個區塊就會多一次確認。
礦工實際計算雜湊嘅資料:80 bytes
- 版本 4 B · 規則集
- 上一個區塊嘅雜湊值 32 B · 將區塊串連起來
- Merkle 根 32 B · 每筆交易嘅指紋
- 時間 4 B · 時間戳記
- 目標值(bits) 4 B · 雜湊值必須低於呢個數
- Nonce 4 B · 礦工不斷改動嘅數字
試玩:喺瀏覽器入面挖出一個區塊
呢個係真正嘅工作量證明,喺你部裝置上運行。撳 Mine,瀏覽器就會逐個嘗試 nonce,直到雙重 SHA-256 雜湊值以你揀嘅零嘅數量開頭。每多一個零,難度就會增加大約 16 倍。
互動體驗 · 喺瀏覽器入面挖一個區塊
真實 SHA-256d 工作量證明,簡化版區塊標頭
區塊雜湊(雙重 SHA-256)
修改交易內容:只改一個字母,哈希值就會完全改變。
嘗試次數:0
你的算力:不適用
時間:0.0 秒
實際區塊會用二進制 80 位元組區塊標頭同精確嘅 256 位元目標值,而唔係數零。現時目標值細到網絡平均要計算約 5.3 × 1023 次雜湊,先搵到一個區塊。
咩係工作量證明?
定義 · 工作量證明(PoW)
一種系統,產生有效結果需要大量可量度嘅運算,但驗證成本好低。喺 Bitcoin 入面,所需工作係搵出一個區塊標頭,令佢嘅雙重 SHA-256 雜湊值低於網絡目標值。
Adam Back 嘅 Hashcash (1997) 用咗呢個概念對付垃圾電郵。比特幣用佢令互不相識嘅人都可以同意同一段歷史。每個區塊都代表實際消耗嘅能源,所以工作量最多嘅鏈最難造假,節點亦會跟隨嗰條鏈。
SHA-256 會將任何輸入轉成一個睇落隨機嘅 256 位元輸出,只要改動一個位元,輸出就會完全唔同。Bitcoin 會計算兩次。區塊標頭嘅 nonce 只有 32 位元,即大約 4.3 十億個數值,現代 ASIC 只需不足一秒就可以全部試完。之後,礦工會修改 coinbase 交易入面嘅「額外 nonce」(呢個會改變 Merkle 根),再重新開始。
Bitcoin 挖礦獎勵從何而來?
挖出區塊嘅礦工會透過 coinbase 交易獲得兩種獎勵:新創造嘅比特幣區塊補貼(目前為 3.125 BTC),以及區塊內每筆交易嘅手續費。
今日平均區塊獎勵:3.145 BTC
該獎勵要等上面再接上 100 個區塊,先可以花用。如果兩個礦工幾乎同一時間挖出區塊,網絡會保留其中一個,另一個就會變成過時(或孤立)區塊,冇任何收益。
比特幣減半係乜?
定義 · 減半
區塊補貼每 210,000 個區塊按預定減少 50%,大約每四年一次。呢個規則寫喺 Bitcoin 嘅規則入面,所以比特幣總量會逐步接近 21 百萬枚,但永遠唔會超過。
每個時期每個區塊新產生嘅 bitcoin
點按一欄
第4次減半 · 目前
2024年4月20日
來自區塊 840,000
每日新產生嘅 BTC
≈ 450
每個區塊 3.125,共 144 個區塊
該時期結束前已挖出
20.34M
佔 21 百萬的 96.9%
減半會令礦工靠新幣取得嘅收入一夜之間減半。電費高昂或機器老舊嘅礦工可能會停機,難度亦會下降,仍然運作嘅礦工就會分到更大份額。區塊補貼大約喺 2140 降至零,之後就只會有交易手續費作為獎勵。
| 時期 | 由區塊開始 | 日期 | 區塊補貼 |
|---|---|---|---|
| 啟動 | 0 | 2009年1月3日 | 50 BTC |
| 第1次減半 | 210,000 | 28 11月 2012 | 25 BTC |
| 第2次減半 | 420,000 | 2016年7月9日 | 12.5 BTC |
| 第3次減半 | 630,000 | 2020年5月11日 | 6.25 BTC |
| 第4次減半 | 840,000 | 2024年4月20日 | 3.125 BTC |
| 第5次減半 | 1,050,000 | ~4月 2028(估算) | 1.5625 BTC |
咩係挖礦難度?
定義 · 挖礦難度
搵到有效區塊雜湊有幾難。Bitcoin 每 2,016 個區塊(約兩星期)重新計算一次難度,令區塊大約每 10 分鐘出一個,無論有幾多運算能力加入或退出都一樣。
礦工多咗唔代表比特幣會多咗。只代表區塊暫時出得快啲,之後難度就會上升,每次雜湊成功嘅機會亦會降低。拖動滑桿睇吓。
礦工加入或離開時會點
2,016 個區塊需時
9.3 日
當時的難度
×1.50
設定不變嘅礦機可賺取
×0.67
簡化版:只調整一次,算力保持穩定。實際重新調整難度時,會比較最近 2,016 個區塊所用嘅時間同兩星期,難度最多可上調或下調 4 倍。
所以,礦工賺幾多取決於佢佔網絡嘅份額。你嘅算力除以全網算力,就係你長遠預期會挖到嘅區塊比例。
咩係算力?
定義 · 算力
礦工或整個網絡每秒計算幾多個雜湊值。以 H/s 表示,並配合公制前綴:kH/s、MH/s、GH/s、TH/s、PH/s、EH/s,每個單位都係前一個嘅一千倍。
每秒雜湊次數,每級相差一千倍或以上
冇人睇到所有礦工,所以網絡算力係根據目前難度下搵到區塊嘅速度估算出嚟。短期數據會有波動。要換算單位?試下用算力換算器。
挖比特幣會用到咩硬件?
2009 至 2010
CPU
以前任何電腦都可以挖礦。Satoshi 就用一部電腦挖出最初幾個區塊。
2010 至 2013
GPU
顯示卡可並行進行大量雜湊運算,令 CPU 挖礦變得無用。
2011 至 2013
FPGA
可重新編程嘅晶片。效率更高,但壽命較短。
2013 至今
ASIC
只負責計算 SHA-256 的晶片。每一代每次雜湊所用的能源都更少。
ASIC只會做一件事,就係極速計算 SHA-256,所以而家用遊戲電腦挖比特幣完全冇用。比較礦機時,最重要嘅數字係能源效率,以每太哈希嘅焦耳數(J/TH)計。由 2010 年代中期嘅約 100 J/TH,跌到近期機種低於 20 J/TH。我哋嘅挖礦設備指南有比較現時嘅型號。
咩係挖礦池?
定義 · 礦池
礦工將算力合併,並按各自投入嘅工作量比例,分配任何一位礦工挖出嘅每個區塊獎勵。
單靠一部 ASIC,可能要等幾十年先等到一個區塊。加入礦池後,佢會按「份額」收款。「份額」係符合礦池設定、難度較低目標嘅雜湊值,用嚟證明佢做咗幾多工作。
一部機器,30 日
| 派發方式 | 獎勵點樣派發 | 邊個承受運氣波動 |
|---|---|---|
| PPS(按工作量證明付款) | 每份 share 固定派發金額,無論有冇找到區塊 | 礦池 |
| FPPS(每份額全額支付) | 同 PPS 一樣,另外仲有平均手續費分成 | 礦池 |
| PPLNS(按最近 N 份工作量證明付款) | 將每個挖出嘅區塊分配畀近期提交嘅份額 | 礦工:收入波動較大,手續費通常較低 |
礦池通常會收取幾個百分點嘅費用。少數大型礦池搵到大部分區塊,大家擔心呢點係有道理嘅。不過,礦工隨時可以轉去其他礦池,而且礦池控制唔到礦工嘅硬件。
2026 年挖 Bitcoin 有利可圖嗎?
收入取決於你佔網絡算力嘅份額。成本主要係電費,其次係硬件、礦池費用同散熱。礦工會用 算力價格 概括收入:每 TH/s 每日嘅預期收入。
目前大約係 0.0000005171BTC,即每 TH/s 每日 $0.0415(即時估算,每小時更新)。額定效率為 E J/TH 嘅機器,每 TH/s 每日會消耗 E × 24 ÷ 1000 kWh。將兩者放埋一齊:
扣除電費後,每 TH/s 每日嘅盈利
電費平、機器效率高先有優勢。大型礦工會尋找每 kWh 只需幾美仙嘅電力,通常係剩餘或無法輸送嘅能源。家用電費通常會令家居挖礦利潤微薄,甚至蝕錢。網絡算力亦通常會增加,所以同一部機器每年賺到嘅比特幣都會少少減少。你可以用挖礦盈利計算器計下自己嘅數。
Bitcoin 挖礦會用幾多能源?
用電量好大,而且係刻意設計成咁:成本令帳本難以改寫。劍橋比特幣電力消耗指數估算,每年用電量相當於一個中型國家。
成本
批評之處
如果電力來自化石燃料,就會造成環境代價;而呢啲運算除咗保障網絡安全,冇其他作用。
彈性
礦工可以搬去其他地方
佢哋可以喺任何地方運作,幾秒內就能關掉,所以好多礦工會尋找剩餘或被浪費嘅能源,例如火炬燃燒嘅天然氣或過剩水力發電;亦有啲會將供電彈性賣返畀電網。
J/TH ↓
機器愈來愈好
每一代每次哈希所需的能源都更少,但全網算力一直增加,總耗能亦然。
今日可以點樣挖 Bitcoin?
| 選項 | 前期 | 工作量 | 你會得到甚麼 |
|---|---|---|---|
| 家用 ASIC | 幾千美元,另加電費 | 高 | 在你選擇的礦池中使用自己的算力 |
| 託管式 ASIC | 機器加託管費 | 中 | 你嘅機器,放喺其他人嘅設施 |
| 雲端挖礦合約 | 合約價格 | 低 | 租用算力所得嘅獎勵,質素差異好大。 |
| 挖礦 app(CloudMineCrypto) | 免費;付費方案可選 | 非常低 | 喺手機上賺取 BTC 挖礦獎勵,來源包括免費計劃、廣告、遊戲同優惠,可提取到你自己嘅錢包 |
| 購買比特幣 | 任何金額 | 非常低 | 唔涉及挖礦嘅比特幣 |
想用真正嘅硬件挖礦?買部機就得。只係想持有比特幣?買入通常比挖少量比特幣平。想免費挖礦,又唔想有噪音?可以先用免費 app,之後只有想提升速度先加購付費方案。我哋嘅比特幣挖礦入門指南會根據你嘅情況,幫你比較呢幾種選擇;而免費比特幣挖礦會介紹免費方法。
雲端挖礦可信嗎?點樣識破騙局
雲端挖礦即係付錢畀其他人代你挖礦、賺取挖礦獎勵,而唔係自己運行硬件。呢個概念本身唔錯,但有好多不良經營者,因為客戶根本睇唔到機器。付錢之前,記得檢查:
好跡象
- 清晰公式,根據算力同即時網絡數據計算獎勵
- 免費或低成本開始,仲可以測試提款
- 條款清晰,費用同限制一目了然,唔承諾盈利
- 一份悠長嘅公開紀錄,可以查閱,好似 app 商店評分咁
見到以下情況就唔好考慮
- 保證、固定或「每日投資回報」收益
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咩係 51% 攻擊?
如果有人掌握超過全網一半算力,就可以暗中建立一條更長嘅鏈,再發布出嚟取代最近嘅區塊。咁佢就可以重複花費自己嘅幣,亦可以阻止交易。不過,佢仍然無法攞走其他人地址入面嘅幣、憑空創造新幣,或者更改規則,因為節點會拒絕呢啲區塊。
以 876 EH/s 計,所需硬件同電力成本會達數十億,而攻擊成功亦可能令攻擊者賺到嘅幣大幅貶值。呢個亦係點解商戶處理大額付款時會等幾次確認。
比特幣挖礦詞彙表
- ASIC
- 專為一項任務而設嘅晶片。Bitcoin ASIC 只會計算 SHA-256 雜湊值。
- 區塊
- 一批交易加上一個區塊標頭,大約每 10 分鐘加入一次。
- 區塊獎勵
- 補貼(新創造嘅比特幣)加交易手續費,會付畀挖出區塊嘅礦工。
- Coinbase 交易
- 區塊入面第一筆交易,會向礦工支付獎勵。
- 確認
- 每個加喺交易所在區塊之後的區塊。
- 難度
- 搵到有效區塊有幾難。每 2,016 個區塊重設一次。
- 減半
- 每 210,000 個區塊,補貼就會減少 50%。
- 算力價格
- 每單位算力每日嘅預期收入,通常以 TH/s 計。
- 算力
- 每秒雜湊次數,即衡量挖礦算力嘅單位。
- J/TH
- 每太赫嘅焦耳數:能源效益。數值越低越好。
- Mempool
- 等待加入區塊嘅有效交易。
- Merkle root
- 一個總結區塊內所有交易嘅雜湊值。
- Nonce
- 區塊標頭入面一個 32 位數字,礦工會改動佢嚟產生新雜湊值。
- 孤塊(過時區塊)
- 喺勢均力敵嘅競賽中落敗嘅有效區塊。
- 礦池
- 礦工共享算力同獎勵。
- 聰
- 比特幣最細嘅單位:0.00000001 BTC。
- 份額
- 符合礦池較低難度目標嘅雜湊值,用嚟計算每位礦工嘅工作量。
- 目標值
- 要求區塊雜湊值低於嘅 256 位數字。
常見問題
用簡單說法,咩係比特幣挖礦?
電腦會競爭,將下一個交易區塊加入比特幣公開帳本。最先純靠猜測,搵到低於目標值的雜湊值就勝出,並獲得新生成的比特幣和該區塊的交易費。
挖到一個 Bitcoin 要幾耐?
全網每日大約有 450 BTC 獎勵(144 個區塊,每個 3.125 BTC,另加手續費)。個人可以分到幾多,要視乎佢佔全網算力幾多。單靠一部現代 ASIC,要好多年先可以累積到 1 枚比特幣。
可以用手機或手提電腦挖比特幣嗎?
唔可以賺錢。手機或手提電腦每秒只能計算幾百萬個雜湊值,但整個網絡每秒計算嘅雜湊值有幾百 EH。CloudMineCrypto 呢類 App 令你可以用手機免費挖礦,透過免費方案、廣告、遊戲、優惠同每日簽到賺取獎勵,而唔使手機做雜湊運算。獎勵只係估算。
2026 年挖 Bitcoin 仲有利可圖嗎?
對電費平(每 kWh 大約低於 5 至 6 美仙)兼用高效機器嘅營運者嚟講,可能值得。按一般住戶電價計,計埋硬件、電費同礦池費用後,通常唔值得。此頁嘅即時網格會顯示今日嘅利潤率。
當全部 21 百萬枚比特幣都挖出嚟之後,會點?
區塊補貼每 210,000 個區塊減半,預計喺 2140 年左右降至零。之後,礦工只會賺取交易手續費。
下一次比特幣減半係幾時?
喺區塊 1,050,000,區塊補貼會由 3.125 降至 1.5625 BTC。以每個區塊 10 分鐘計,預計喺 2028 年春季左右發生;實際日期視乎出塊速度。
雲端挖礦係騙局嗎?
唔係全部都係,但呢類服務有好多。保證每日回報、靠招人賺錢嘅計劃,同突然話提款要收費,都係典型警號。可靠嘅服務會講清楚獎勵點計,畀你免費或者小額開始,亦容許你提款。
Bitcoin 挖礦合法嗎?
大部分國家都合法。不過,有啲地方有限制或禁止挖礦,而挖礦收入通常要交稅。記得查清楚你所在地嘅規定。
來源及延伸閱讀
- Bitcoin:點對點電子現金系統(白皮書) · Satoshi Nakamoto,2008
- 區塊鏈指南:區塊標頭、工作量證明、coinbase · 比特幣開發者文件
- 挖礦指南:單獨挖礦與礦池挖礦 · 比特幣開發者文件
- 難度 · Bitcoin Wiki
- 供應量受控 · Bitcoin Wiki
- 劍橋比特幣耗電量指數 · Cambridge Centre for Alternative Finance
- 挖礦儀表板:算力、難度、礦池 · mempool.space
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