加密貨幣

加密貨幣挖礦是什麼？一文了解比特幣挖礦原理

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08
5 月

每當提到加密貨幣，很多數人都會立即聯想到加密貨幣挖礦。 但究竟甚麼是挖礦？什麼人才能參與加密貨幣挖礦？CryptoPARD 一文介紹加密貨幣挖礦的原理。

挖礦是什麼

加密貨幣挖礦是「礦工」付出換取加密貨幣的過程。它與現實世界挖礦的原理相似，同樣是以工具獲取資源，分別在於加密貨幣挖礦並非以勞力獲取新的資源。

現時有兩種加密貨幣挖礦方法:

  1. 礦機（電腦處理器）挖礦 – 工作量證明（Proof of work）
  2. 質押代幣挖礦 – 權益證明（Proof of stake）

如沒有特別說明，坊間所指的挖礦是指礦機（電腦處理器）挖礦

比特幣挖礦原理

加密貨幣挖礦原理就是以不同工具（礦機 / 質押代幣）驗證區塊鏈中的新交易區塊，以獲取新的加密貨幣。

每一種加密貨幣都會有各自的供應數量、釋放代幣供應的方法及時間，詳細可參閱其白皮書。以比特幣為例，比特幣的總供應量為21,000,000，並按大約以每10分鐘分配給有份驗證交易的「礦工」。據Coinmarketcap資料，現時市面流通的比特幣數目為19,367,100枚。

成為礦工的門檻很低，只要有挖礦機，任何人也能成為比特幣礦工。挖礦機中的電腦處理器會提供算力，與其他礦工的挖礦機競爭，只要成為第一個成功驗證新交易區塊的礦工，便可獲得比特幣獎勵。

礦工能夠比特幣獎勵，是因為他們充當區塊鏈的驗證者。為了防止將驗證交易的權利把持在個別驗證者手中，機制便將驗證交易的角色交由分散各地的礦工。如任何人要更改過去交易資料，便要同時入侵每一位礦工的「帳本」，難度極高。

相對來說，如將驗證交易權利集中在一人手中，個別人士便可隨意更改「賬本」中的交易資料，駭客亦很容易便能入侵該「賬本」。

比特幣挖礦運作方法

每種加密貨幣的挖礦運作方法也不同。以比特幣為例，挖礦機中的電腦處理器會提供算力計算哈希函數題，最快完成計算出正確答案的挖礦機便可獲得獎勵（新幣）。

電腦處理器的解題速度與算力成正相關，故算力愈強的電腦處理器則愈較容易挖到獎勵。在完成解題後，礦工需要完成以下的交易驗證流程。

 雜湊交易

雜湊(Hash)算法是指將任意長度的數據轉換成一系列的字句，而該轉換過程不是隨意為之，而是需由特定算法完成。

在確認新區塊交易時，挖礦機需要填寫前一個區塊雜湊值，並查看區塊鏈上最新交易的雜湊值，再記錄到尚未上區塊鏈的新區塊上。

挖礦方式

一般而言有三種方式加密貨幣挖礦方式，單機挖礦 （Solo Mining）、礦池（Pool Mining）及雲端挖礦（Cloud Mining）。

起初礦工是以「個體戶」的形式挖礦，但由於挖礦的難度不斷地提升，所以衍生出礦池及雲端挖礦，來集體進行挖礦並獲得獎勵。

Solo Mining

單機挖礦並不需要其他參與者。在挖礦過程中，礦工單獨執行挖礦過程。然而，礦池規模變得更大，單機挖礦的競爭力與礦池差距拉遠，促使礦工越來越難成功挖礦。但單機挖礦的獎勵比礦池更豐厚，也不用分配。

Pool Mining

礦池讓礦工以更大的計算能力來贏得獎勵。隨著更多新區塊鏈的出現，礦工可以集體地賺取更多新幣並分享獎勵。雖然礦池的回報更穩定和可預期，但礦池的獎勵需與其他共同參與挖礦的礦工分配。

Cloud Mining

雲端挖礦是指礦工把電腦計算外判給雲端礦場。礦工只需付費給外判的礦場挖礦便可，節省安裝挖礦機的時間及資源。然而，由於獎勵直接發放予雲端礦場，再由雲端礦場把獎勵發送至礦工手中，故如雲端礦場無理克扣獎勵，礦工便有機會蒙受損失。

 比特幣挖礦難度

區塊高度是指由區塊鏈創世至今的所生成的區塊數目。而比特幣挖礦難度便按區塊高度及礦工數目增加而逐漸提高。

據 BTC.com 的數據顯示，比特幣在5月4日的區塊高度為 788,256 時，難度上升至  48.01T，兩週內下跌幅度 1.45%，但仍處於歷史高位。

資料來源： BTC.com

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