比特幣挖礦與礦機發展

最近礦機挖礦悄然崛起，不少人已經開始籌劃置辦礦機挖取BTC或ETH，那麼今天來了解一下比特幣的挖礦與其礦機發展。

比特幣挖礦

就是依據POW共識機制的規則，礦工們通過計算工作量證明函數競爭記帳權的過程。

比特幣大約每10分鐘會記錄一個數據塊，所有的挖礦計算機都在嘗試打包這個數據塊提交，而最終成功生成這個數據塊的人，就可以得到一筆比特幣報酬。

而要生成數據塊，就需要礦工找到那個有效的hash值，而要得到正確的hash值，沒有捷徑可走，只能是猜。猜的過程就是計算機隨機hash碰撞的過程。

挖礦實際是礦工之間比拼算力，看礦機每秒能做多少次哈希（hash）碰撞，即計算機每秒產生hash碰撞的能力，算力越高，挖的比特幣越多，回報越高。

比特幣礦機發展

就是通過大量計算爭奪記帳權從而獲得新生比特幣獎勵的專業設備，只執行單一的計算程序。按照晶片和算力劃分，比特幣挖礦經歷過5個時代。

CPU挖礦：中本聰在挪威的一臺伺服器上挖出了比特幣的創世區塊。比特幣發展初期挖礦難度較小，參與的人很少，只需要有一臺能聯網的計算機，下載一個比特幣錢包，就可以進行挖礦，於是一些極客和程式設計師利用電腦的CPU就能挖礦，大部分個人計算機直接挖礦的收益都大於功耗。很多人只是覺得好玩，很多被挖出的比特幣被刪除而永久消失。

GPU挖礦：隨著比特幣價值認同的提升，挖礦隊伍擴大，比特幣全網算力不斷增加，競爭記帳權人多對算力的要求提升了。CPU擅長邏輯控制和複雜運算，顯卡擅長的是大規模並發計算，2011年開始，顯卡挖礦大熱，出現了GPU挖礦，即通過電腦設置的程序來控制顯卡進行運算。之後，又出現拼裝的顯卡礦機，這是早期比特幣礦機的雛形。

FPGA挖礦：相比CPU、GPU挖礦，FPGA挖礦時代特別短暫，僅存半年時間。它是使用FPGA可編程晶片為核心的礦機。2013年5月，南瓜張發布了第一臺FPGA礦機（南瓜機）開啟了挖礦新紀元，但是它的存在時間很短暫，很少再有同類產品出現，基本被市場遺忘。

ASIC挖礦：ASIC是一種專門為某種特定用途設計的電子電路（晶片）。有礦機廠專門為設計比特幣的SHA256加密算法而設計了ASIC晶片，由於ASIC晶片只為特定計算打造，所以效率可以幣比GPU這種通用計算晶片要高很多，挖礦效率更高。隨後，礦機研發進入高峰，大量的晶片礦機出現，並且晶片不斷進化。

大規模集群挖礦：隨著更多礦機加入挖礦，單獨的礦機也很難挖到比特幣了，個人挖礦成功的概率微乎其微。於是「礦池」這個神奇東西出現了。礦工將礦機集中起來，形成了礦場和礦池，集中大家的算力，一起挖礦，這樣獲得區塊的概率隨之增大，然後礦工根據自己的貢獻而進行分配。出現人為的集中算力，加大了中心化程度，這一點存在爭議。

目前，全球知名的比特幣專業礦機製造商包括比特大陸、巴比特BitFury、嘉楠耘智Canaan-creaTIve、億邦科技、比特泉ASICMiner、Butterfly Labs、GAW Miners、KnCMiner、21Inc、BTCS等。其中：比特大陸旗下的螞蟻礦機Antminer、蟻池Antpool、雲算力HashNest均在全球市場排名第一。