什麼是加密貨幣挖礦?
定義 · 加密貨幣挖礦
使用運算能力,為工作量證明區塊鏈新增區塊。礦工競相找出有效區塊,勝出者可獲得新發行的幣,以及該區塊中的交易手續費。
挖礦同時有兩個作用:替交易排序,避免有人把同一枚幣花兩次;也按照程式碼預先設定的時程,讓新幣進入流通。比特幣的白皮書在 2008 年提出這個構想,此後大多數透過挖礦產生的幣,都沿用它的基本流程:
- 01
領取
將等待中的交易整理成候選區塊。
- 02
猜一猜
用新的數字反覆雜湊區塊標頭,直到結果小於目標值。
- 03
分享
廣播區塊。每個節點都會在一瞬間驗證答案。
- 04
領取報酬
勝出的礦工會拿走新發行的幣和手續費。所有人接著開始競爭下一個區塊。
加密貨幣挖礦如何運作?
難的是第二步。雜湊函數會把任何輸入轉換成固定長度、看起來像隨機數字的結果。只要改一個字元,輸出就會完全不同,所以沒有捷徑:礦工只能輸入一個數字、計算雜湊、檢查結果,再試一次。網路會設定一個目標,只有雜湊值低於目標的區塊才算有效。
網路會不時檢視區塊產生的速度,並調整目標。加入的機器變多,謎題就會變難;機器退出,謎題就會變簡單。這就是難度,也是比特幣無論硬體如何變化,都能維持大約每十分鐘找到一個區塊的原因。以下是比特幣目前的狀況:
858 EH/s
全網算力
即時,每小時更新
約 10 分鐘
平均每個區塊所需時間
由難度維持在該水準
3.145BTC
平均區塊獎勵
區塊補貼加手續費,即時
144
每天產生的區塊數
平均而言
現在幾乎沒有人再單獨挖礦。礦工會加入礦池,礦池依照成員證明的工作量分配每筆獎勵,讓收入以小額、穩定的方式進帳,而不是偶爾才中一次大獎。獨立挖礦仍然存在,就像抽彩券一樣。想看實際區塊的完整逐步說明,請參閱比特幣挖礦如何運作和工作量證明。
工作量證明或權益證明:為什麼不能挖 Ethereum?
兩者都是讓數千台電腦在不必互相信任的情況下,對同一份歷史達成共識的方法。工作量證明會選出雜湊運算量最大的人來產生下一個區塊。權益證明則依照鎖定的代幣數量選出產生者,並會銷毀部分質押資產來懲罰作弊者。
工作量證明
權益證明
誰來產生下一個區塊
最先找到有效雜湊值的人
依持有權益比例選出的驗證者
參與挖礦的成本
機器與電力
鎖定作為質押的代幣
如何防止作弊
重新完成這些運算將耗費巨資
作弊者會失去部分質押資產
你能挖這種幣嗎?
是
不行,改為質押
範例
比特幣、萊特幣、門羅幣、Kaspa
自 2022 以來的以太坊
以太坊在「合併」時從工作量證明轉為權益證明,能源使用量減少約 99.95%。
以太坊一直採用工作量證明,直到 2022 年 9 月 15 日的 合併。從那之後,就沒有東西可挖了:區塊由質押 ETH 的驗證者產生。原本用來挖以太坊的顯示卡,後來轉去挖其他幣,或是不再運作。並排比較兩種系統:
每個人的機會取決於其算力占比。每次嘗試都要付電費,只有贏家能拿到區塊獎勵。
- 安娜40% 算力0 個區塊
- 班30% 算力0 個區塊
- Chen20% 算力0 個區塊
- Dee10% 算力0 個區塊
這張圖是用虛構人物舉例。不論採用哪種方式,挖很多個區塊後,每個人贏得的份額都大致相同。不同的是他們投入的資源:電力和機器,或是鎖定的幣。
哪些幣現在還能挖?
任何工作量證明幣都可以挖。它們使用的雜湊函數和演算法各不相同,而這些選擇會決定哪些硬體適合挖礦。有些幣是為了讓一般電腦也能挖而設計,有些則催生了專用礦機。
- Bitcoin SHA-256最大的工作量證明網路。實際上只用 ASIC 挖礦。否否是
- Litecoin ScryptScrypt 原本是為了提高記憶體需求而設計的。現在已有 Scrypt ASIC。否否是
- Dogecoin Scrypt自 2014 年起與 Litecoin 合併挖礦:一份 Scrypt 工作,挖出兩種幣。否否是
- Kaspa kHeavyHash專用的 kHeavyHash ASIC 礦機,例如 Bitmain 的 KS5,目前用來挖掘它。否否是
- Ethereum Classic EtchashEthereum 不再採用工作量證明後,它仍保留工作量證明機制。GPU 和 ASIC 都能挖這種幣。否是是
- Ravencoin KAWPOW一種使用顯示卡挖礦的工作量證明幣。否是否
- Monero RandomXRandomX 專為一般 CPU 設計,用來排除 ASIC。是否否
- Ethereum 權益證明自 2022 年 9 月起不再挖礦。
兩種幣可以共用同一份工作。Dogecoin 接受為 Litecoin 完成的工作,這種做法叫合併挖礦,Dogecoin 在 2014 年採用了這種方式,因此 Scrypt 礦工一次就能挖到兩種幣。這不會讓工作量加倍,只是讓同一份工作同時適用於兩條鏈。
CPU、GPU 或 ASIC:哪些硬體能挖哪些幣?
GPU
顯示卡
數千個小型核心,擅長反覆執行同一種運算。直到 2022 之前,它都用來挖 Ethereum;現在則用來挖 Ravencoin 和 Ethereum Classic 等幣。
ASIC 領先多少?一台 Antminer S21 XP 的算力為 270 TH/s:每秒可計算 270 兆次 SHA-256 雜湊,額定功率為 3,645 W。整個 Bitcoin 網路的算力約等於 3.2 百萬台這樣的機器(即時網路算力)。筆電或顯示卡根本無法相提並論。這就是上方主視覺為何強調,除了 ASIC 以外,其他設備都不適合挖 Bitcoin。
加密貨幣挖礦值得嗎?
關鍵在於比較一件事:機器的收入和電費相比如何。收入會隨著幣價、網路算力和區塊獎勵變動。電費則是固定支出;如果用家用電價,電費往往更高。
比特幣有即時數據。以目前難度計算,使用礦池挖礦,一台 S21 XP 每天約可挖出 0.00014257BTC(即時估算,未扣除礦池手續費)。挖出一枚比特幣的成本會依你的電價換算成每枚幣的電費,而挖比特幣有利可圖嗎?會標示哪些地方划算。其他幣可以用計算器輸入你的確切硬體規格查詢,並記得結果每天都會變動。
不買硬體也能挖加密貨幣嗎?
Yes. In the CloudMineCrypto app you mine bitcoin for free: claim the free plan, and add more from ads, games, offers and the daily check-in. Your estimated BTC ticks up while the plans run, and you withdraw to your own wallet over Lightning, Bitcoin on-chain or BNB Smart Chain. No hardware, no noise, no power bill. Paid plans are an optional boost for more speed; they usually mine less than they cost.
常見問題
用簡單的話來說,什麼是加密貨幣挖礦?
電腦會競爭,爭取將下一個交易區塊加入區塊鏈。要贏,就得找到一個能產生低於目標值雜湊值的數字,這需要猜上非常多次。贏家會獲得新產生的代幣和交易手續費作為報酬。
加密貨幣挖礦如何運作?
礦工會將等待處理的交易打包成區塊,並不斷用變動的數字雜湊區塊標頭,直到結果小到符合要求。第一個有效區塊會被分享出去,各節點很快就會驗證,勝出的礦工則可獲得區塊獎勵。網路會調整難度,讓區塊維持穩定的產出速度。
現在還能挖以太坊嗎?
不行。Ethereum 在 2022 年 9 月 15 日透過名為 Merge 的升級,從工作量證明轉為權益證明。現在,新區塊由質押 ETH 的驗證者產生,而不是由礦工挖出。Ethereum Classic 是另一種仍使用工作量證明的幣。
可以用手機挖加密貨幣嗎?
Not on the device itself. Google Play doesn’t allow apps that mine on the phone, and Apple only allows mining done off the device. CloudMineCrypto doesn’t mine on your device: you claim mining plans and your estimated BTC ticks up while they run, worked out from each plan’s hashrate and live network data.
加密貨幣挖礦是否合法?
這取決於你住在哪裡。許多國家允許挖礦,有些則限制或禁止挖礦,而且挖礦收入可能需要課稅。開始前,請先確認你所在國家的規定。
加密貨幣挖礦需要哪些硬體?
這取決於幣種使用的演算法。Bitcoin、Litecoin、Dogecoin 和 Kaspa 使用 ASIC 挖礦,這類機器專為單一演算法打造。Ethereum Classic 和 Ravencoin 則使用顯示卡挖礦。Monero 的 RandomX 則是為一般 CPU 設計的。
為什麼加密貨幣挖礦這麼吵?
ASIC 會把數千瓦的電力轉成熱能,氣冷機型則用高速風扇把熱氣排出。製造商標示目前的氣冷 Bitcoin 礦機噪音約為 75 dB。水冷和浸沒式機型比較安靜,但需要管線或水槽。
來源與延伸閱讀
- 挖礦指南:獨挖和礦池挖礦 · Bitcoin 開發者文件
- The Merge:Ethereum 轉向權益證明 · ethereum.org
- 演算法及相應的 Antminer(SHA-256、Scrypt、Ethash) · Bitmain 支援(製造商)
- RandomX · Monero(Moneropedia)
- Scrypt 工作量證明 · Litecoin 專案維基
- 狗狗幣將允許與萊特幣合併挖礦(2014) · CoinDesk
- Kaspa 工作量證明程式碼(kHeavyHash) · Kaspa 參考節點(GitHub)
- Antminer KS5 和 KS5 Pro Kaspa 礦機 · Bitmain(製造商)
- 以太坊經典挖礦硬體 · ethereumclassic.org
- Ravencoin (KAWPOW) · ravencoin.org
- 挖礦硬體比較 · Bitcoin Wiki
- 開發者計畫政策:加密貨幣挖礦 · Google Play
- App Review Guidelines、3.1.5 種加密貨幣 · Apple
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