区块链系列教程之一:比特币挖掘

摘要:SPVstratumwallet,使用Stratum协议的轻量级钱包。PPLNS全称PayPerLastNShares,意思是说“根据过去的N个股份来支付收益”,这意味着,所有的矿工一旦发现了一个区块,大家将根据每个人自己贡献的股份数量占比来分配区块中的货币。...

简介

我们知道BTC是采矿产生的,那么在比特币网络中,采矿的特点是什么呢?如何分配采矿收入?你可以在这篇文章中找到答案。

比特币的节点结构

正如我们在最后一篇文章中提到的,比特币是一个P2P网络,P2P网络中有许多节点。从P2P的概念来看,每个节点都有相同的地位,但事实并非如此。比特币网络的节点有自己的功能。

让我们先看一个整体图,BTC节点有四种类型:

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这四种类型分别是钱夹、采矿节点、全节点和网络路由节点。

不同的角色形成了一个庞大的比特币网络。根据功能的不同,不同的角色可能需要不同的类型。

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我们上面介绍了7个常见的节点。

  1. Bitcoin Core 这是你在官方下载的bitcoin软件,它包含了四种类型的功能。
  2. Full Block Chain Node,本节点包含所有比特币区块链历史信息,称为全节点,主要用于验证历史交易。
  3. Solo Miner,这是一个独立的采矿节点。
  4. SPV wallet, 这是我们之前介绍的轻量级钱夹。
  5. Pool Protocol Servers, 这是矿池连接比特币网络的网关。

请注意,除了自己的P2P网络协议外,还有一个Stratum协议,用于挖掘,以及手机上的轻量级或比特币钱包

  1. Mining Nodes,这是一个连接到比特币矿池的矿机节点。
  2. SPV stratum wallet, 使用Stratum协议的轻量级钱夹。

这些节点组合在一起,形成了一个庞大的比特币网络。

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挖矿

采矿是增加BTC货币供应的一个过程。采矿还保护了BTC系统的安全,避免了欺诈交易,防止了“双重支付”。“双重支付”是指数次支付相同的BTC。矿工们通过为比特币网络提供算率来获得BTC奖励。

每10分钟,就会有一个新的块被“发现”出来,每个块都包含从上一个块到现在这段时间内生成的新块 所有发生的交易都被添加到区块链中

矿工在采矿过程中会获得两种奖励:创建新区块的新币奖励和区块中包含的交易费用。为了获得这些奖励,矿工们争相完成一种基于加密哈希的奖励 算法的数学问题,这些问题的答案包含在新区块中,作为矿工计算工作量的确认,被称为“工作量证明”。该算法的竞争机制和赢家有权在区块链上进行 BTC安全的基石是交易明细的机制。

新比特币的生成过程被称为采矿,因为它的奖励制度被设计成一种速度递减的方式,类似于贵金属的采矿过程。比特币的货币是通过采矿发行的,类似于央行 通过印刷银行纸币发行货币。

矿工通过创建一个新区块获得的比特币数量每四年减少一半左右(或者准确地说,每隔2.1万块)。2009年1月开始于2009年1月 每个区块奖励50个比特币,然后到2012年11月减半为每个区块奖励25个比特币。2016年某一时刻将再次减半为每个新区块奖励12.5个比例 特币。基于这一公式,比特币采矿奖励以指数的方式下降,直到2140年。所有BTC(20、999、999、980)都发行完毕。

也就是说在 2140年以后,就不会有新的BTC了。(通货紧缩货币)

挖矿节点

在比特币网络中,一些节点被称为专业节点矿工。

与其他完整节点一样,这些节点在比特币网络中接收和传播,未确认交易细节。然而,这些节点也可以在新块中集成这些交易细节。

矿工之间的竞争以新区块的传播为基础 最后,就像宣布谁是最后的赢家一样。对矿工来说,获得一个新区块意味着一个参与者获胜,但他们输掉了比赛。然而,一轮竞争的结束也代表了下一轮竞争 开始。新区块不仅代表着比赛结束的方格旗;它也是下一场区块比赛的发令枪。

创币交易

块中的第一笔交易是特殊交易,称为创币交易或coinbase交易。

该交易由采矿节点结构组成,用于奖励矿工的贡献。采矿节点将建立“向XX地址支付25.09094928个比特币”的交易,并将生成交易的奖励发送到自己的钱包。矿工挖出块获得的奖励金额 它是coinbase奖励(25个全新BTC)和区块中所有交易矿工费的总和。

与传统交易不同的是,创币交易没有输入,也不消耗UTXO。它只包含一个叫做coinbase的输入,只用于创建新的BTC。

创币交易有一个导出,支付给矿工的比特币地址。

矿池收入分配

根据矿池收入分配的不同,可分为两种。

  1. PPLNS

全称Pay Per Last N Shares,这意味着“根据过去的N个股权支付收入”,这意味着一旦所有矿工都发现了一个块,他们就会根据每个人贡献的股权比例来分配块中的货币。

  1. PPS

PPS矿池(类似于工作方式)PPS全称为Pay Per Share。为了解决PPLNS有时收入高,有时没有收入的问题,PPS使用了一种新的算法。PPS根据你的算率在矿池中的比例,估计矿池每天可以获得的矿产,给你每天基本的固定收入。

挖矿方向

自2009年以来,普通计算机可以“开采”,但到2014年,所有开采的计算机都成为专业设计芯片企业为BTC量身定制的“开采机”。

随着计算机越来越昂贵,BTC的生产成本也在上升。截至2014年10月,每种比特币的生产成本已达近3000元。该生产包括计算机的生产成本、生产过程中产生的电费、人员费和场地费。也就是说,在2016年底之前,由于每天生产3600枚比特币,每天投入1000万元。而且随着竞争的日益激烈,成本仍在上升。

算率浪费

那么挖矿花这么多电费到底做了什么呢?没有他,只是算一个hash值。

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因为这造成了严重的浪费。当然,也有人想出了一些解决办法,用这些算率做一些有用的事情:

  • Sunny King的素数币
  • 质数币(PrimeCoin代码XPM)
  • 分布式科学计算格雷德币(GridCoin代码GRC)

算率调节

需要注意的是,比特币的挖掘难度并不一定增加。这是动态管理。

如果上一个周期(2016个块)中的平均块产生时间超过10分钟,即整个网络计算能力下降,则当前周期的难度降低,加速块产生时间。然而,到目前为止,整个网络的计算能力似乎还没有下降,难度一直在增加。

因为是基于以后的统计,难度的变化会滞后于全网计算能力的变化。1.~两个周期。如果全网计算能力增加,则在这1个周期中~在两个周期内,如果采矿速度加快,采矿收入就会增加;相反,收入会减少。但从长远来看仍保持稳定。

总结

本文介绍了比特币网络挖掘的相关信息,希望大家能喜欢。

这篇文章的作者:flydean程序的那些东西

本文链接:
http://www.flydean.com/bitcoin-mine-consensus/

本文来源:flydean博客

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