比特幣挖礦中心節點
比特幣挖礦是一種獲取比特幣的方式。
【拓展資料】
比特幣的概念最初由中本聰在2008年11月1日提出,並於2009年1月3日正式誕生 。根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣 。比特幣的交易記錄公開透明 。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。
與大多數貨幣不同,比特幣不依靠特定貨幣機構發行,它依據特定演算法,通過大量的計算產生,比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為,並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。基於密碼學的設計可以使比特幣只能被真實的擁有者轉移或支付。這同樣確保了貨幣所有權與流通交易的匿名性。比特幣其總數量非常有限,具有稀缺性。該貨幣系統曾在4年內只有不超過1050萬個,之後的總數量將被永久限制在2100萬個 。
2021年6月,薩爾瓦多通過了比特幣在該國成為法定貨幣的《薩爾瓦多比特幣法》法案。 9月7日,比特幣正式成為了薩爾瓦多的法定貨幣,成為世界上第一個賦予數字貨幣法定地位的國家。2021年9月24日,中國人民銀行發布進一步防範和處置虛擬貨幣交易炒作風險的通知。通知指出,虛擬貨幣不具有與法定貨幣等同的法律地位 。2021年11月9日,比特幣突破67000美元,市值超3億美元。
和法定貨幣相比,比特幣沒有一個集中的發行方,而是由網路節點的計算生成,誰都有可能參與製造比特幣,而且可以全世界流通,可以在任意一台接入互聯網的電腦上買賣,不管身處何方,任何人都可以挖掘、購買、出售或收取比特幣,並且在交易過程中外人無法辨認用戶身份信息。2009年1月5日,不受央行和任何金融機構控制的比特幣誕生。比特幣是一種數字貨幣,由計算機生成的一串串復雜代碼組成,新比特幣通過預設的程序製造。
② 中國比特幣礦工的新根據地:衣索比亞
中國的比特幣礦工近年來在全球范圍內尋找新的根據地,以尋找電力成本低廉且對加密貨幣行業友好的地區。去年春天,這一趨勢在非洲大陸找到了新的落腳點——衣索比亞。隨著貨運集裝箱出現在衣索比亞復興大壩附近的變電站,其中裝載著高功率、高能耗的比特幣礦機,標志著中國礦工們在經歷了兩年多的遷移後,終於找到了一個新家。
受到政治和經濟環境的推動,中國的比特幣礦工被吸引至電力成本低廉且對加密貨幣行業友好的國家,衣索比亞便是其中之一。盡管衣索比亞仍禁止加密貨幣交易,但自2022年起允許比特幣挖礦,並在過去十年中與中國加強了合作關系,多家中國公司參與了價值48億美元大壩的建設。礦工們計劃從這些大壩中獲取電力。
對於中國礦工而言,衣索比亞成為了一個難得的機會。氣候變化和電力短缺導致其他地區對加密貨幣挖礦的抵制加劇,而衣索比亞的電力成本相對較低,對於礦工們具有吸引力。此外,衣索比亞與中國公司有著特殊的歷史聯系,這使得中國礦工對這個國家產生了特殊興趣。
2021年,中國政府禁止了比特幣挖礦,導致大量礦工離開中國。然而,對於中國礦工和衣索比亞而言,這是一場風險與機遇並存的賭博。其他國家,如哈薩克和伊朗,曾一度接納比特幣挖礦,但因能源使用可能引發國內不滿而轉向其他領域。衣索比亞雖然面臨近一半人口無法獲得電力的挑戰,但其加密貨幣挖礦在政府看來是一個潛在的外匯收入來源。
加密貨幣挖礦服務提供商Luxor Technology估計,衣索比亞已成為全球最大的比特幣礦機接收國之一。衣索比亞國家電力公司已與21家比特幣礦工達成供電協議,其中19家來自中國。中國數字礦業協會創始人Nuo Xu認為,衣索比亞將成為最受中國礦工歡迎的目的地之一。
比特幣礦工願意將價值數千萬美元的設備運送到一個剛剛從內戰中崛起的國家,這表明他們面臨著嚴峻的政治和經濟環境。比特幣礦機需要大量電力,因此獲得廉價電力是礦工們的主要競爭優勢之一。劍橋大學替代金融中心估計,2023年比特幣挖礦消耗了121萬億瓦時的電力,與阿根廷的電力使用量相當。
哈薩克的一個比特幣礦場。對豐富電力的依賴也是一個主要弱點,因為它可能使礦工與工廠和家庭爭奪電力,從而使他們面臨政治抵制。然而,比特幣礦工仍然願意冒險,尤其是在尋求穩定和低廉電力的背景下。
衣索比亞信息網路安全管理局副局長Yodahe A. Zemichael表示,政府允許比特幣挖礦主要是因為這些公司用外幣支付消耗的電力,而非直接交易加密貨幣。政府通過一項指令來監管包括挖礦在內的加密貨幣產品,許可證的發放正在沙盒環境中進行,但具體細節尚未公開。
比特幣礦工對當局的長期監管措施保持懷疑態度。盡管如此,衣索比亞對於比特幣礦工,尤其是中國礦工而言,代表著經濟和政治優勢的獨特結合。一些高管甚至將衣索比亞視為德克薩斯州的潛在競爭對手,後者在全球比特幣算力中占約四分之一份額。
衣索比亞電力公司表示,一旦復興大壩項目全面竣工,該國的發電能力將增加一倍。公司為比特幣礦工提供了每千瓦時3.14美分的固定費率。盡管這與德克薩斯州的平均水平相似,但德克薩斯州的電價波動較大,使得利潤難以預測。在衣索比亞,一旦礦工直接連接到發電廠,價格會有所下降。
在地緣政治的支持下,中國成為衣索比亞最大的外商直接投資來源國和雙邊債權國。中國為衣索比亞提供了大量貸款,用於70個大型項目,總額接近150億美元。
比特幣礦工面臨著全球氣候變暖的挑戰,盡管他們聲稱越來越多地利用清潔能源,但比特幣挖礦仍被視為全球變暖的一個因素。聯合國去年10月發布的一項研究估計,2020年至2021年期間,比特幣挖礦所用電力的三分之二使用化石燃料。
然而,衣索比亞的電力資源為比特幣礦工提供了獨特優勢。比特大陸的高管表示,衣索比亞的電力供應能力可能在幾年內與德克薩斯州相媲美。理想的是,挖礦的溫度范圍在5至25攝氏度之間,這與衣索比亞的平均氣溫相符。這種氣候條件和豐富的電力資源使得衣索比亞成為礦工們的新選擇。
面對風險與機遇並存的市場環境,比特幣礦工在尋找新的根據地時需要權衡各種因素,包括電力成本、政治穩定性和環境保護。衣索比亞作為新興的比特幣礦場目的地,展示了在全球范圍內尋求經濟和政治優勢的獨特路徑。
③ 詳解比特幣挖礦原理
可以將區塊鏈看作一本記錄所有交易的公開總帳簿(列表),比特幣網路中的每個參與者都把它看作一本所有權的權威記錄。
比特幣沒有中心機構,幾乎所有的完整節點都有一份公共總帳的備份,這份總帳可以被視為認證過的記錄。
至今為止,在主幹區塊鏈上,沒有發生一起成功的攻擊,一次都沒有。
通過創造出新區塊,比特幣以一個確定的但不斷減慢的速率被鑄造出來。大約每十分鍾產生一個新區塊,每一個新區塊都伴隨著一定數量從無到有的全新比特幣。每開采210,000個塊,大約耗時4年,貨幣發行速率降低50%。
在2016年的某個時刻,在第420,000個區塊被「挖掘」出來之後降低到12.5比特幣/區塊。在第13,230,000個區塊(大概在2137年被挖出)之前,新幣的發行速度會以指數形式進行64次「二等分」。到那時每區塊發行比特幣數量變為比特幣的最小貨幣單位——1聰。最終,在經過1,344萬個區塊之後,所有的共20,999,999.9769億聰比特幣將全部發行完畢。換句話說, 到2140年左右,會存在接近2,100萬比特幣。在那之後,新的區塊不再包含比特幣獎勵,礦工的收益全部來自交易費。
在收到交易後,每一個節點都會在全網廣播前對這些交易進行校驗,並以接收時的相應順序,為有效的新交易建立一個池(交易池)。
每一個節點在校驗每一筆交易時,都需要對照一個長長的標准列表:
交易的語法和數據結構必須正確。
輸入與輸出列表都不能為空。
交易的位元組大小是小於MAX_BLOCK_SIZE的。
每一個輸出值,以及總量,必須在規定值的范圍內 (小於2,100萬個幣,大於0)。
沒有哈希等於0,N等於-1的輸入(coinbase交易不應當被中繼)。
nLockTime是小於或等於INT_MAX的。
交易的位元組大小是大於或等於100的。
交易中的簽名數量應小於簽名操作數量上限。
解鎖腳本(Sig)只能夠將數字壓入棧中,並且鎖定腳本(Pubkey)必須要符合isStandard的格式 (該格式將會拒絕非標准交易)。
池中或位於主分支區塊中的一個匹配交易必須是存在的。
對於每一個輸入,如果引用的輸出存在於池中任何的交易,該交易將被拒絕。
對於每一個輸入,在主分支和交易池中尋找引用的輸出交易。如果輸出交易缺少任何一個輸入,該交易將成為一個孤立的交易。如果與其匹配的交易還沒有出現在池中,那麼將被加入到孤立交易池中。
對於每一個輸入,如果引用的輸出交易是一個coinbase輸出,該輸入必須至少獲得COINBASE_MATURITY (100)個確認。
對於每一個輸入,引用的輸出是必須存在的,並且沒有被花費。
使用引用的輸出交易獲得輸入值,並檢查每一個輸入值和總值是否在規定值的范圍內 (小於2100萬個幣,大於0)。
如果輸入值的總和小於輸出值的總和,交易將被中止。
如果交易費用太低以至於無法進入一個空的區塊,交易將被拒絕。
每一個輸入的解鎖腳本必須依據相應輸出的鎖定腳本來驗證。
以下挖礦節點取名為 A挖礦節點
挖礦節點時刻監聽著傳播到比特幣網路的新區塊。而這些新加入的區塊對挖礦節點有著特殊的意義。礦工間的競爭以新區塊的傳播而結束,如同宣布誰是最後的贏家。對於礦工們來說,獲得一個新區塊意味著某個參與者贏了,而他們則輸了這場競爭。然而,一輪競爭的結束也代表著下一輪競爭的開始。
驗證交易後,比特幣節點會將這些交易添加到自己的內存池中。內存池也稱作交易池,用來暫存尚未被加入到區塊的交易記錄。
A節點需要為內存池中的每筆交易分配一個優先順序,並選擇較高優先順序的交易記錄來構建候選區塊。
一個交易想要成為「較高優先順序」,需滿足的條件:優先值大於57,600,000,這個值的生成依賴於3個參數:一個比特幣(即1億聰),年齡為一天(144個區塊),交易的大小為250個位元組:
High Priority > 100,000,000 satoshis * 144 blocks / 250 bytes = 57,600,000
區塊中用來存儲交易的前50K位元組是保留給較高優先順序交易的。 節點在填充這50K位元組的時候,會優先考慮這些最高優先順序的交易,不管它們是否包含了礦工費。這種機制使得高優先順序交易即便是零礦工費,也可以優先被處理。
然後,A挖礦節點會選出那些包含最小礦工費的交易,並按照「每千位元組礦工費」進行排序,優先選擇礦工費高的交易來填充剩下的區塊。
如區塊中仍有剩餘空間,A挖礦節點可以選擇那些不含礦工費的交易。有些礦工會竭盡全力將那些不含礦工費的交易整合到區塊中,而其他礦工也許會選擇忽略這些交易。
在區塊被填滿後,內存池中的剩餘交易會成為下一個區塊的候選交易。因為這些交易還留在內存池中,所以隨著新的區塊被加到鏈上,這些交易輸入時所引用UTXO的深度(即交易「塊齡」)也會隨著變大。由於交易的優先值取決於它交易輸入的「塊齡」,所以這個交易的優先值也就隨之增長了。最後,一個零礦工費交易的優先值就有可能會滿足高優先順序的門檻,被免費地打包進區塊。
UTXO(Unspent Transaction Output) : 每筆交易都有若干交易輸入,也就是資金來源,也都有若干筆交易輸出,也就是資金去向。一般來說,每一筆交易都要花費(spend)一筆輸入,產生一筆輸出,而其所產生的輸出,就是「未花費過的交易輸出」,也就是 UTXO。
塊齡:UTXO的「塊齡」是自該UTXO被記錄到區塊鏈為止所經歷過的區塊數,即這個UTXO在區塊鏈中的深度。
區塊中的第一筆交易是筆特殊交易,稱為創幣交易或者coinbase交易。這個交易是由挖礦節點構造並用來獎勵礦工們所做的貢獻的。假設此時一個區塊的獎勵是25比特幣,A挖礦的節點會創建「向A的地址支付25.1個比特幣(包含礦工費0.1個比特幣)」這樣一個交易,把生成交易的獎勵發送到自己的錢包。A挖出區塊獲得的獎勵金額是coinbase獎勵(25個全新的比特幣)和區塊中全部交易礦工費的總和。
A節點已經構建了一個候選區塊,那麼就輪到A的礦機對這個新區塊進行「挖掘」,求解工作量證明演算法以使這個區塊有效。比特幣挖礦過程使用的是SHA256哈希函數。
用最簡單的術語來說, 挖礦節點不斷重復進行嘗試,直到它找到的隨機調整數使得產生的哈希值低於某個特定的目標。 哈希函數的結果無法提前得知,也沒有能得到一個特定哈希值的模式。舉個例子,你一個人在屋裡打檯球,白球從A點到達B點,但是一個人推門進來看到白球在B點,卻無論如何是不知道如何從A到B的。哈希函數的這個特性意味著:得到哈希值的唯一方法是不斷的嘗試,每次隨機修改輸入,直到出現適當的哈希值。
需要以下參數
• block的版本 version
• 上一個block的hash值: prev_hash
• 需要寫入的交易記錄的hash樹的值: merkle_root
• 更新時間: ntime
• 當前難度: nbits
挖礦的過程就是找到x使得
SHA256(SHA256(version + prev_hash + merkle_root + ntime + nbits + x )) < TARGET
上式的x的范圍是0~2^32, TARGET可以根據當前難度求出的。
簡單打個比方,想像人們不斷扔一對色子以得到小於一個特定點數的游戲。第一局,目標是12。只要你不扔出兩個6,你就會贏。然後下一局目標為11。玩家只能扔10或更小的點數才能贏,不過也很簡單。假如幾局之後目標降低為了5。現在有一半機率以上扔出來的色子加起來點數會超過5,因此無效。隨著目標越來越小,要想贏的話,扔色子的次數會指數級的上升。最終當目標為2時(最小可能點數),只有一個人平均扔36次或2%扔的次數中,他才能贏。
如前所述,目標決定了難度,進而影響求解工作量證明演算法所需要的時間。那麼問題來了:為什麼這個難度值是可調整的?由誰來調整?如何調整?
比特幣的區塊平均每10分鍾生成一個。這就是比特幣的心跳,是貨幣發行速率和交易達成速度的基礎。不僅是在短期內,而是在幾十年內它都必須要保持恆定。在此期間,計算機性能將飛速提升。此外,參與挖礦的人和計算機也會不斷變化。為了能讓新區塊的保持10分鍾一個的產生速率,挖礦的難度必須根據這些變化進行調整。事實上,難度是一個動態的參數,會定期調整以達到每10分鍾一個新區塊的目標。簡單地說,難度被設定在,無論挖礦能力如何,新區塊產生速率都保持在10分鍾一個。
那麼,在一個完全去中心化的網路中,這樣的調整是如何做到的呢?難度的調整是在每個完整節點中獨立自動發生的。每2,016個區塊(2周產生的區塊)中的所有節點都會調整難度。難度的調整公式是由最新2,016個區塊的花費時長與20,160分鍾(兩周,即這些區塊以10分鍾一個速率所期望花費的時長)比較得出的。難度是根據實際時長與期望時長的比值進行相應調整的(或變難或變易)。簡單來說,如果網路發現區塊產生速率比10分鍾要快時會增加難度。如果發現比10分鍾慢時則降低難度。
為了防止難度的變化過快,每個周期的調整幅度必須小於一個因子(值為4)。如果要調整的幅度大於4倍,則按4倍調整。由於在下一個2,016區塊的周期不平衡的情況會繼續存在,所以進一步的難度調整會在下一周期進行。因此平衡哈希計算能力和難度的巨大差異有可能需要花費幾個2,016區塊周期才會完成。
舉個例子,當前A節點在挖277,316個區塊,A挖礦節點一旦完成計算,立刻將這個區塊發給它的所有相鄰節點。這些節點在接收並驗證這個新區塊後,也會繼續傳播此區塊。當這個新區塊在網路中擴散時,每個節點都會將它作為第277,316個區塊(父區塊為277,315)加到自身節點的區塊鏈副本中。當挖礦節點收到並驗證了這個新區塊後,它們會放棄之前對構建這個相同高度區塊的計算,並立即開始計算區塊鏈中下一個區塊的工作。
比特幣共識機制的第三步是通過網路中的每個節點獨立校驗每個新區塊。當新區塊在網路中傳播時,每一個節點在將它轉發到其節點之前,會進行一系列的測試去驗證它。這確保了只有有效的區塊會在網路中傳播。
每一個節點對每一個新區塊的獨立校驗,確保了礦工無法欺詐。在前面的章節中,我們看到了礦工們如何去記錄一筆交易,以獲得在此區塊中創造的新比特幣和交易費。為什麼礦工不為他們自己記錄一筆交易去獲得數以千計的比特幣?這是因為每一個節點根據相同的規則對區塊進行校驗。一個無效的coinbase交易將使整個區塊無效,這將導致該區塊被拒絕,因此,該交易就不會成為總賬的一部分。
比特幣去中心化的共識機制的最後一步是將區塊集合至有最大工作量證明的鏈中。一旦一個節點驗證了一個新的區塊,它將嘗試將新的區塊連接到到現存的區塊鏈,將它們組裝起來。
節點維護三種區塊:
· 第一種是連接到主鏈上的,
· 第二種是從主鏈上產生分支的(備用鏈),
· 第三種是在已知鏈中沒有找到已知父區塊的。
有時候,新區塊所延長的區塊鏈並不是主鏈,這一點我們將在下面「 區塊鏈分叉」中看到。
如果節點收到了一個有效的區塊,而在現有的區塊鏈中卻未找到它的父區塊,那麼這個區塊被認為是「孤塊」。孤塊會被保存在孤塊池中,直到它們的父區塊被節點收到。一旦收到了父區塊並且將其連接到現有區塊鏈上,節點就會將孤塊從孤塊池中取出,並且連接到它的父區塊,讓它作為區塊鏈的一部分。當兩個區塊在很短的時間間隔內被挖出來,節點有可能會以相反的順序接收到它們,這個時候孤塊現象就會出現。
選擇了最大難度的區塊鏈後,所有的節點最終在全網范圍內達成共識。隨著更多的工作量證明被添加到鏈中,鏈的暫時性差異最終會得到解決。挖礦節點通過「投票」來選擇它們想要延長的區塊鏈,當它們挖出一個新塊並且延長了一個鏈,新塊本身就代表它們的投票。
因為區塊鏈是去中心化的數據結構,所以不同副本之間不能總是保持一致。區塊有可能在不同時間到達不同節點,導致節點有不同的區塊鏈視角。解決的辦法是, 每一個節點總是選擇並嘗試延長代表累計了最大工作量證明的區塊鏈,也就是最長的或最大累計難度的鏈。
當有兩個候選區塊同時想要延長最長區塊鏈時,分叉事件就會發生。正常情況下,分叉發生在兩名礦工在較短的時間內,各自都算得了工作量證明解的時候。兩個礦工在各自的候選區塊一發現解,便立即傳播自己的「獲勝」區塊到網路中,先是傳播給鄰近的節點而後傳播到整個網路。每個收到有效區塊的節點都會將其並入並延長區塊鏈。如果該節點在隨後又收到了另一個候選區塊,而這個區塊又擁有同樣父區塊,那麼節點會將這個區塊連接到候選鏈上。其結果是,一些節點收到了一個候選區塊,而另一些節點收到了另一個候選區塊,這時兩個不同版本的區塊鏈就出現了。
分叉之前
分叉開始
我們看到兩個礦工幾乎同時挖到了兩個不同的區塊。為了便於跟蹤這個分叉事件,我們設定有一個被標記為紅色的、來自加拿大的區塊,還有一個被標記為綠色的、來自澳大利亞的區塊。
假設有這樣一種情況,一個在加拿大的礦工發現了「紅色」區塊的工作量證明解,在「藍色」的父區塊上延長了塊鏈。幾乎同一時刻,一個澳大利亞的礦工找到了「綠色」區塊的解,也延長了「藍色」區塊。那麼現在我們就有了兩個區塊:一個是源於加拿大的「紅色」區塊;另一個是源於澳大利亞的「綠色」。這兩個區塊都是有效的,均包含有效的工作量證明解並延長同一個父區塊。這個兩個區塊可能包含了幾乎相同的交易,只是在交易的排序上有些許不同。
比特幣網路中鄰近(網路拓撲上的鄰近,而非地理上的)加拿大的節點會首先收到「紅色」區塊,並建立一個最大累計難度的區塊,「紅色」區塊為這個鏈的最後一個區塊(藍色-紅色),同時忽略晚一些到達的「綠色」區塊。相比之下,離澳大利亞更近的節點會判定「綠色」區塊勝出,並以它為最後一個區塊來延長區塊鏈(藍色-綠色),忽略晚幾秒到達的「紅色」區塊。那些首先收到「紅色」區塊的節點,會即刻以這個區塊為父區塊來產生新的候選區塊,並嘗試尋找這個候選區塊的工作量證明解。同樣地,接受「綠色」區塊的節點會以這個區塊為鏈的頂點開始生成新塊,延長這個鏈。
分叉問題幾乎總是在一個區塊內就被解決了。網路中的一部分算力專注於「紅色」區塊為父區塊,在其之上建立新的區塊;另一部分算力則專注在「綠色」區塊上。即便算力在這兩個陣營中平均分配,也總有一個陣營搶在另一個陣營前發現工作量證明解並將其傳播出去。在這個例子中我們可以打個比方,假如工作在「綠色」區塊上的礦工找到了一個「粉色」區塊延長了區塊鏈(藍色-綠色-粉色),他們會立刻傳播這個新區塊,整個網路會都會認為這個區塊是有效的,如上圖所示。
所有在上一輪選擇「綠色」區塊為勝出者的節點會直接將這條鏈延長一個區塊。然而,那些選擇「紅色」區塊為勝出者的節點現在會看到兩個鏈: 「藍色-綠色-粉色」和「藍色-紅色」。 如上圖所示,這些節點會根據結果將 「藍色-綠色-粉色」 這條鏈設置為主鏈,將 「藍色-紅色」 這條鏈設置為備用鏈。 這些節點接納了新的更長的鏈,被迫改變了原有對區塊鏈的觀點,這就叫做鏈的重新共識 。因為「紅」區塊做為父區塊已經不在最長鏈上,導致了他們的候選區塊已經成為了「孤塊」,所以現在任何原本想要在「藍色-紅色」鏈上延長區塊鏈的礦工都會停下來。全網將 「藍色-綠色-粉色」 這條鏈識別為主鏈,「粉色」區塊為這條鏈的最後一個區塊。全部礦工立刻將他們產生的候選區塊的父區塊切換為「粉色」,來延長「藍色-綠色-粉色」這條鏈。
從理論上來說,兩個區塊的分叉是有可能的,這種情況發生在因先前分叉而相互對立起來的礦工,又幾乎同時發現了兩個不同區塊的解。然而,這種情況發生的幾率是很低的。單區塊分叉每周都會發生,而雙塊分叉則非常罕見。
比特幣將區塊間隔設計為10分鍾,是在更快速的交易確認和更低的分叉概率間作出的妥協。更短的區塊產生間隔會讓交易清算更快地完成,也會導致更加頻繁地區塊鏈分叉。與之相對地,更長的間隔會減少分叉數量,卻會導致更長的清算時間。
④ 比特幣是如何去中心化的
比特幣白皮書《比特幣:一個點對點電子現金系統》中,中本聰詳細地解釋了他是如何設計這個系統的。在其中,他確立了此後所有區塊鏈系統的主要設計原則。
一個真正的點對點電子現金應該允許從發起方直接在線支付給對方,而不需要通過第三方的金融機構。
現有的數字簽名技術雖然提供了部分解決方案,但如果還需要經過一個可信的第三方機構來防止(電子現金的)「雙重支付」,那就喪失了(電子現金帶來的)主要好處。
針對電子現金會出現的「雙重支付」問題,我們用點對點的網路技術提供了一個解決方案。
該網路給交易記錄打上時間戳(timestamp),對交易記錄進行哈希散列處理後,將之並入一個不斷增長的鏈條中,這個鏈條由哈希散列過的工作量證明(hash-based proof-of-work)組成,如果不重做工作量證明,以此形成的記錄無法被改變。
最長的鏈條不僅僅是作為被觀察到的事件序列的證明,並且證明它是由最大的CPU處理能力池產生的。只要掌控多數CPU處理能力的計算機節點不(與攻擊者)聯合起來攻擊網路本身,它們將生成最長的鏈條,把攻擊者甩在後面。
這個網路本身僅需要最簡單的結構。信息盡最大努力在全網廣播即可。節點可以隨時離開和重新加入網路,只需(在重新加入時)將最長的工作量證明鏈條作為在該節點離線期間發生的交易的證明即可。
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。
⑤ 比特幣怎麼挖哪些方式可以挖到比特幣
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隨著區塊鏈技術的不斷發展,虛擬貨幣成為了當前熱門的投資對象。但是,你是否曾想過如何獲取虛擬貨幣呢?本文將為您介紹目前常見的挖礦方式,幫助您更好地了解虛擬貨幣挖掘過程。
一、通過計算機挖礦
1. CPU挖礦
CPU挖礦是指使用計算機的中央處理器(CPU)進行虛擬貨幣挖掘。盡管這種方式相對較為簡單,但卻效率較低,適合小型項目或剛開始接觸挖礦的初學者。
2. GPU挖礦
GPU挖礦是指使用計算機的圖形處理器(GPU)進行虛擬貨幣挖掘。相比於CPU挖礦,GPU挖礦速度更快,處理能力更強大,因此在許多項目中被廣泛應用。
3. ASIC挖礦
ASIC挖礦是指使用專門設計的應用特定集成電路(ASIC)進行虛擬貨幣挖掘。相比於CPU和GPU挖礦,ASIC挖礦速度更快,功耗更低,專門用於挖掘特定的虛擬貨幣。
二、通過雲挖礦服務
1.雲挖礦是指通過購買或租用雲平台上的挖礦設備來進行虛擬貨幣挖掘。該方式無需自己購置硬體設備,只需支付一定的費用即可使用雲服務商提供的挖礦設備進行挖礦。
2. 雲合約挖礦是指通過購買或租用雲平台上的挖礦算力來進行虛擬貨幣挖掘。用戶可以根據自身需求購買不同算力的合約,享受雲服務商提供的挖礦算力服務。
三、通過參與節點共識機制挖礦
1. PoW(工作量證明)挖礦
PoW是一種通過計算復雜的數學問題來確保交易安全並創建新的區塊的共識機制。礦工需要解決這些數學問題,並獲得相應的獎勵。比特幣就是使用PoW挖礦的虛擬貨幣。
2. PoS(權益證明)挖礦
PoS是一種通過持有一定數量的虛擬貨幣來參與區塊鏈網路共識機制的方式。持有更多虛擬貨幣的用戶將具有更高的挖礦概率,因此能夠獲得更多的獎勵。
四、十大虛擬貨幣交易所
1、歐易(OKEX)
歐易交易app(OKEX)(點擊注冊)是中國最大的數字貨幣交易所之一,成立於2014年。它提供了數字貨幣交易、杠桿交易、期貨交易等多項服務,並支持多種數字貨幣交易對。歐易交易app(OKEX)還提供了非常好的用戶體驗,通過簡潔的界面,用戶可以快速完成各種交易操作。
2、比特兒(Bitfinex)
比特兒(Bitfinex)是全球領先的數字貨幣交易所之一,成立於2012年。它提供了數字貨幣交易、杠桿交易、期貨交易等多項服務,並支持多種數字貨幣交易對。比特兒(Bitfinex)還提供了API介面和其他高級工具,用於高頻交易者。
3、幣安(Binance)
幣安(Binance)(點擊注冊)是全球最大的數字貨幣交易所之一,成立於2017年。它提供了數字貨幣交易、USDT合約交易等多項服務,並支持多種數字貨幣交易對。幣安(Binance)還提供了API介面、移動端應用等多種工具,使得用戶可以在任何時間、任何地點完成交易操作。
4、柚子(EOSfinex)
柚子(EOSfinex)是一個基於EOS區塊鏈技術的數字貨幣交易所,成立於2018年。它提供了數字貨幣交易、杠桿交易等多項服務,並支持多種數字貨幣交易對。柚子(EOSfinex)還可以與其他EOS應用程序進行互操作,為用戶提供了更多的交易選擇。
5、火幣網(Huobi)
火幣網(Huobi)(點擊注冊)是中國領先的數字貨幣交易所之一,成立於2013年。它提供了數字貨幣交易、杠桿交易、期貨交易等多項服務,並支持多種數字貨幣交易對。火幣網(Huobi)還擁有非常龐大的用戶群體和豐富的數字貨幣資源,是許多數字貨幣投資人的首選。
6、Bitstamp
Bitstamp成立於2011年,是一個歐洲領先的數字貨幣交易所。它提供了數字貨幣交易、杠桿交易等多項服務,並支持多種數字貨幣交易對,包括比特幣、以太坊、萊特幣等。這個平台以其高安全性和可靠性而聞名,是許多數字貨幣交易者的首選。
7、Coinbase
Coinbase成立於2012年,是美國領先的數字貨幣交易所之一。它提供了比特幣、以太坊、萊特幣等數字貨幣的交易服務,並支持與銀行賬戶和支付寶等的鏈接。Coinbase還提供了API介面和其他高級工具,為高頻交易者提供了更多的選擇。
8、抹茶交易所(MXC)
抹茶交易所(MXC)是中國領先的數字貨幣交易所之一,成立於2018年。它提供了數字貨幣交易、杠桿交易等多項服務,並支持多種數字貨幣交易對。抹茶交易所(MXC)還提供了API介面和其他高級工具,用於高頻交易者。
9、庫幣(KuCoin)
庫幣(KuCoin)是一個新興的數字貨幣交易平台,成立於2017年。它提供了數字貨幣交易、杠桿交易等多項服務,並支持多種數字貨幣交易對。該平台擁有龐大的用戶群體和豐富的數字貨幣資源,是許多數字貨幣投資人的首選。
10、中幣交易所(ZB)
中幣交易所(ZB)是中國領先的數字貨幣交易所之一,成立於2017年。它提供了數字貨幣交易、杠桿交易等多項服務,並支持多種數字貨幣交易對。中幣交易所(ZB)還提供了API介面和其他高級工具,用於高頻交易者。
五、相關信息介紹
1. 比特幣挖礦:比特幣是最知名的虛擬貨幣之一,其挖礦主要通過PoW共識機制進行。目前,比特幣挖礦一般需要大量的算力和電力資源。
2. 以太坊挖礦:以太坊是另一種重要的虛擬貨幣,其挖礦可以使用CPU、GPU或ASIC進行。以太坊計劃將共識機制從PoW轉向PoS,將在未來進行挖礦方式的改革。
3. Filecoin挖礦:Filecoin是一個去中心化的存儲網路,其挖礦方式是通過提供存儲空間來為網路服務。同時,Filecoin也允許用戶通過質押代幣來獲取挖礦獎勵。
4. Chia挖礦:Chia是一個新興的虛擬貨幣項目,其挖礦方式不依賴計算力,而是通過存儲空間的有效利用進行挖礦。Chia挖礦對硬碟資源有較高的要求。
5. Solana挖礦:Solana是一個快速、節能的區塊鏈平台,其挖礦方式採用了PoS共識演算法。提供Stake資本參與網路共識可以獲得獎勵。
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⑥ 請問比特幣怎麼產生的
比特幣是由網路節點的計算生成,本質是一堆復雜演算法所生成的特解。以下是關於比特幣產生的具體說明:
去中心化生成:比特幣不依靠特定貨幣機構發行,而是通過整個比特幣網路的節點進行計算生成。這意味著任何人只要擁有足夠的計算能力和符合演算法要求的設備,都可以參與比特幣的生成過程。
演算法特解:比特幣的生成是通過解決一系列復雜的數學問題或演算法難題來實現的。這些難題被設計為需要大量的計算能力才能找到其特解。一旦某個節點找到了特解,它就被授予一定數量的比特幣作為獎勵。
挖掘過程:參與比特幣生成的過程通常被稱為「挖掘」或「挖礦」。挖礦者通過運行特定的軟體,利用自己的計算能力來嘗試找到演算法特解。這個過程需要大量的電力和計算資源,並且成功找到特解的概率是隨機的。
存儲與交易:比特幣只存儲在電腦中,沒有任何實體與其對應。這意味著比特幣的持有者必須妥善保管存儲比特幣的電腦或數字錢包,以防止丟失或被盜。同時,比特幣可以在任何支持比特幣交易的電腦上進行買賣和轉移。
風險與注意事項:由於比特幣只存在於數字世界中,一旦存儲比特幣的電腦硬碟損壞而沒有備份、電腦被盜或者存儲比特幣的U盤遺失,比特幣將無法找回。因此,比特幣持有者需要採取額外的安全措施來保護自己的資產。
⑦ 比特幣挖礦什麼意思
比特幣挖礦是指比特幣網路中的節點通過完成一定的計算任務來驗證交易並獲取比特幣的過程。
以下是關於比特幣挖礦的詳細解釋:
比特幣挖礦的基本概念
比特幣是一種基於區塊鏈技術的數字貨幣。挖礦是比特幣網路中的一種活動,通過完成特定的計算任務來驗證交易並保證比特幣網路的正常運行。這些計算任務涉及到復雜的數學運算和區塊鏈驗證,以確保比特幣的安全性和去中心化特性。成功完成這些任務的礦工會獲得新生成的比特幣作為獎勵。
挖礦的工作原理
比特幣網路中的挖礦過程是通過解決特定的密碼學難題來實現的。礦工們利用計算機進行大量計算嘗試,以找出符合特定條件的答案,這個答案會被添加到區塊鏈中,作為新區塊的一部分。隨著更多的區塊被添加到區塊鏈上,比特幣網路的安全性也在不斷加強。這個過程中,礦工會消耗大量的計算資源和電力,因此他們通過獲得比特幣獎勵來作為回報。
挖礦的意義與影響
比特幣挖礦不僅是獲取比特幣的一種方式,還對比特幣網路的安全性和穩定性起著至關重要的作用。礦工通過驗證交易和添加新的區塊來確保比特幣網路的正常運行,形成了一種去中心化的信任機制。此外,挖礦活動也促進了比特幣網路的分布式特性,使得網路更加難以被攻擊或操縱。隨著比特幣的普及和價值的增長,挖礦成為了一種重要的經濟活動,也吸引了越來越多的參與者。
總的來說,比特幣挖礦是一種通過解決復雜的數學問題來驗證交易並獲取比特幣的過程。它不僅保證了比特幣網路的安全性和穩定運行,也促進了這種數字貨幣的普及和發展。
⑧ 比特幣節點是什麼
那麼在說說節點是什麼?
節點是區塊鏈分布式賬本系統中的網路節點,通過網路連接伺服器、計算機等設備,不同性質的區塊鏈,成為節點的方式也不同,比如,比特幣是參與交易和挖礦,EOS是參與競選成為節點。
下面要說的就是什麼是比特幣全節點。
比特幣全節點就是通過載入比特幣比特幣客戶端(包括 BitcoinUnlimited版和bitcoincore版等), 下載並保全完整區塊鏈數據的節點。
因為區塊鏈交易網路的擁堵,作者通過調整廣播通信、信息加密解密、共識機制、交易驗證機制來解決問題,在整個比特幣的網路中,從礦工到普通用戶都可以看作是比特幣網路中的一個節點,但是因為比特幣具有多中心化的特點,在整個網路中其重要作用的是「比特幣全節點。」