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FPGA比特币矿机源码

发布时间: 2023-06-27 18:01:31

『壹』 矿机挖矿的原理

矿机挖矿是通过计算机硬件,依托于比特币网络,多张显卡集中来进行数学计算,从而产生大量的矿币。挖矿其实主要依赖于计算机硬件的性能,数十张显卡组成阵列,将可以大大增强挖矿的速度和能力。矿机的配置不同,算力也是不同的。

比特币简介


比特币是由中本聪在 2008年提出来的加密货币的概念,正式诞生于2009年。比特币是基于开源软件和P2P网络而产生的一种虚拟的数字加密货币。这是一个点对点的支付系统,实现了去中心化的构建形式。比特币不依靠任何货币发行机构,它是依据特定的计算方法,通过大量的计算,在虚拟网络中产出。比特币适用于分布式数据库的交易模式,同时在各个流通的环节都根据密码学设置了对应的加密,从而加强了比特币的安全性和真实性,便于转移和支付。

『贰』 Fpga哪颗芯片做矿机算力

Fpga矿机芯片做矿机算力
主要功能
1、可远程升级算力:具有更强的动态编程能力,以容纳不断完善的协议制度
2、超大算力:1700M/台,最高可升级5100M
3、可再编辑、灵活行强
4、标准服务器外观
5、低功耗

『叁』 比特币挖矿机都用的什么芯片

比特币挖矿机所使用的显卡。

比特币挖矿机 ,就是用于赚取比特币的电脑,这类电脑一般有专业的挖矿芯片,多采用烧显卡的方式工作,耗电量较大。用户用个人计算机下载软件然后运

行特定悄羡毁袭算法,与远方服务器通讯后可得到相应比特币,启余拍是获取比特币的方式之一。2013年流行的数字货币有,比特币、莱特币、泽塔币、便士币(外网)、隐形金条、红币、极点币、烧烤币、质数币。目前全世界发行有上百种数字货币。

(3)FPGA比特币矿机源码扩展阅读:

其实这种挖矿器也有很多种,作为新人我们推荐小巧易用的GUIminer,它能够支持CPU、OepnCL、CUDA等多种计算模式,这样你的设备包括CPU和显卡都能发挥出最大性能,进而相对更快速的获取比特币。

『肆』 解释矿机芯片的主要工作原理

解读矿机硬件元器件及主流矿机电路及BOM表

矿机结构

看完了机器的外观,我们一起看看机器的原理结构。目前市场上的比特币挖矿机基本是这种原理框图,有三部分构成:电源板,控制板,算力板。大家可以看看这个框图:

再看主控搭载的几颗外围芯片,DDR和NAND FLASH。这几颗芯片是存储芯片,功能就好比我们人类的大脑,现在市场价格比较高。其它网卡芯片就好比我们刚才提到得人的耳朵和嘴巴,用来和外部通信,网络收发芯片,目前市场常用的是RETELK和博通,代表型号有8021和8211。这两颗芯片在路由器和机顶盒里面也用的比较多。

『伍』 比特币矿池的协议stratum

转自: https://zhuanlan.hu.com/p/23558268
getblocktemplate协议诞生于2012年中叶,此时矿池已经出现。矿池采用getblocktemplate协议与节点客户端交互,采用stratum协议与矿工交互,这是最典型的矿池搭建模式。

与getwork相比,getblocktemplate协议最大的不同点是:getblocktemplate协议让矿工自行构造区块。如此一来,节点和挖矿完全分离。对于getwork来说,区块链是黑暗的,getwork对区块链一无所知,他只知道修改data字段的4个字节。对于getblocktemplate来说,整个区块链是透明的,getblocktemplate掌握区块链上与挖矿有关的所有信息,包括待确认交易池,getblocktemplate可以自己选择包含进区块的交易。

挖矿有两种方式,一种叫SOLO挖矿,另一种是去矿池挖矿。前文所述的在节点客户端直接启动CPU挖矿,以及依靠getwork+cgminer驱动显卡直接连接节点客户端挖矿,都是SOLO挖矿,SOLO好比自己独资买彩票,不轻易中奖,中奖则收益全部归自己所有。去矿池挖矿好比合买彩票,大家一起出钱,能买一堆彩票,中奖后按出资比率分配收益。理论上,矿机可以借助getblocktemplate协议链接节点客户端SOLO挖矿,但其实早已没有矿工会那么做,在写这篇文章时,比特币全网算力1600P+,而当前最先进的矿机算力10T左右,如此算来,单台矿机SOLO挖到一个块的概率不到16万分之一,矿工(人)投入真金白银购买矿机、交付电费,不会做风险那么高的投资,显然投入矿池抱团挖矿以降低风险,获得稳定收益更加适合。因此矿池的出现是必然,也不可消除,无论是否破坏系统的去中心化原则。

矿池的核心工作是给矿工分配任务,统计工作量并分发收益。矿池将区块难度分成很多难度更小的任务下发给矿工计算,矿工完成一个任务后将工作量提交给矿池,叫提交一个share。假如全网区块难度要求Hash运算结果的前70个比特位都是0,那么矿池给矿工分配的任务可能只要求前30位是0(根据矿工算力调节),矿工完成指定难度任务后上交share,矿池再检测在满足前30位为0的基础上,看看是否碰巧前70位都是0。

矿池会根据每个矿工的算力情况分配不同难度的任务,矿池是如何判断矿工算力大小以分配合适的任务难度呢?调节思路和比特币区块难度一样,矿池需要借助矿工的share率,矿池希望给每个矿工分配的任务都足够让矿工运算一定时间,比如说1秒,如果矿工在一秒之内完成了几次任务,说明矿池当前给到的难度低了,需要调高,反之。如此下来,经过一段时间调节,矿池能给矿工分配合理难度,并计算出矿工的算力。

矿池通过getblocktemplate协议与网络节点交互,以获得区块链的最新信息,通过stratum协议与矿工交互。此外,为了让之前用getwork协议挖矿的软件也可以连接到矿池挖矿,矿池一般也支持getwork协议,通过阶层挖矿代理机制实现(Stratum mining proxy)。须知在矿池刚出现时,显卡挖矿还是主力,getwork用起来非常方便,另外早期的FPGA矿机有些是用getwork实现的,stratum与矿池采用TCP方式通信,数据使用JSON封装格式。

先来说一下getblocktemplate遗留下来的几个问题:

矿工驱动:在getblocktemplate协议里,依然是由矿工主动通过HTTP方式调用RPC接口向节点申请挖矿数据,这就意味着,网络最新区块的变动无法及时告知矿工,造成算力损失。

数据负载:如上所述,如今正常的一次getblocktemplate调用节点都会反馈回1.5M左右的数据,其中主要数据是交易列表,矿工与矿池需频繁交互数据,显然不能每次分配工作都要给矿工附带那么多信息。再者巨大的内存需求将大大影响矿机性能,增加成本。

Stratum协议彻底解决了以上问题。

Stratum协议采用主动分配任务的方式,也就是说,矿池任何时候都可以给矿工指派新任务,对于矿工来说,如果收到矿池指派的新任务,应立即无条件转向新任务;矿工也可以主动跟矿池申请新任务。

现在最核心的问题是如何让矿工获得更大的搜索空间,如果参照getwork协议,仅仅给矿工可以改变nNonce和nTime字段,则交互的数据量很少,但这点搜索空间肯定是不够的。想增加搜索空间,只能在hashMerkleroot下功夫,如果让矿工自己构造coinbase,那么搜索空间的问题将迎刃而解,但代价是必要要把区块包含的所有交易都交给矿工,矿工才能构造交易列表的Merkleroot,这对于矿工来说压力更大,对于矿池带宽要求也更高。

Stratum协议巧妙解决了这个问题,成功实现既可以给矿工增加足够的搜索空间,又只需要交互很少的数据量,这也是Stratum协议最具创新的地方。

再来回顾一下区块头的6个字段80字节,这个很关键,nVersion,nBits,hashPrevBlock这3个字段是固定的,nNonce,nTime这两个字段是矿工现在就可以改变的。增加搜索空间只能从hashMerkleroot下手,这个绕不过去。Stratum协议让矿工自己构造coinbase交易,coinbase的scriptSig字段有很多字节可以让矿工自由填充,而coinbase的改动意味着hashMerkleroot的改变。从coinbase构造hashMerkleroot无需全部交易,

如上图所示,假如区块将包含13笔交易,矿池先对这13笔交易进行处理,最后只要把图中的4个黑点(Hash值)交付给矿工,同时将构造coinbase需要的信息交付给矿工,矿工就可以自己构造hashMerkleroot(图中的绿点都是矿工自行计算获得,两两合并Hash时,规定下一个黑点代表的hash值总是放在右边)

。按照这种方式,假如区块包含N笔交易,矿池可以浓缩成log2(N)个hash值交付给矿工,这大大降低了矿池和矿工交互的数据量。

Stratum协议严格规定了矿工和矿池交互的接口数据结构和交互逻辑,具体如下:

1. 矿工订阅任务

启动挖矿机器,使用mining.subscribe方法链接矿池

返回数据很重要,矿工需本地记录,在整个挖矿过程中都用到,其中:

Extranonce1,和 Extranonce2对于挖矿很重要,增加的搜索空间就在这里,现在,我们至少有了8个字节的搜索空间,即nNonce的4个字节,以及 Extranonce2的4个字节。

2. 矿池授权

在矿池注册一个账号 ,添加矿工,矿池允许每个账号任意添加矿工数,并取不同名字以区分。矿工使用mining.authorize方法申请授权,只有被矿池授权的矿工才能收到矿池指派任务。

3. 矿池分配任务

以上每个字段信息都是必不可少,其中:

有了以上信息,再加上之前拿到的Extranonce1 和Extranonce2_size,就可以挖矿了。

4. 挖矿

1) 构造coinbase交易

用到的信息包括Coinb1, Extranonce1, Extranonce2_size 以及Coinb2,构造很简单:

为啥可以这样,因为矿池帮矿工做了很多工作,矿池已经构建了coinbase交易,系列化后在指定位置分割成coinb1和coinb2,coinb1和coinb2包含指定信息,比如coinb1包含区块高度,coinb2包含了矿工的收益地址和收益额等信息,但是这些信息对于矿工来说无关紧要,矿工挖矿的地方只是Extranonce2 的4个字节。另外Extranonce1是矿池写入区块的指定信息,一般来说,每个矿池会写入自己矿池的信息,比如矿池名字或者域名,我们就是根据这个信息统计每个矿池在全网的算力比重。

2) 构建Merkleroot

利用coinbase和merkle_branch,按照上图方式构造hashMerkleroot字段。

3) 构建区块头

填充余下的5个字段,现在,矿池可以在nNonce和Extranonce2 里搜索进行挖矿,如果嫌搜索空间还不够,只要增加Extranonce2_size为多几个字节就可轻而易举解决。

5. 矿工提交工作量

当矿工找到一个符合难度的shares时,提交给矿池,提交的信息量很少,都是必不可少的字段:

矿池拿到以上5个字段后,首先根据任务号ID找出之前分配任务前存储的信息(主要是构建的coinbase交易以及包含的交易列表等),然后重构区块,再验证shares难度,对于符合难度要求的shares,再检测是否符合全网难度。

6. 矿池给矿工调节难度

矿池记录每个矿工的难度,并根据shares率不断调节以指定合适难度。矿池可以随时通过mining.set_difficulty方法给矿工发消息另其改变难度。

如上,Stratum协议核心理念基本解析清楚,在getblocktemplate协议和Stratum协议的配合下,矿池终于可以大声的对矿工说,让算力来的更猛烈些吧。

『陆』 挖矿机是具体是怎么运行,挖出比特币需要怎么变现

去交易所交易,先把钱包里的比特币充值到交易所帐号上去,然后在市场里卖出去就得到USDT了

『柒』 什么类型的矿机为挖币专门定制淘汰后几乎毫无价值

ASIC矿机ASIC矿机是指使用ASIC芯片作为核心运算零件的矿机。ASIC芯片是一种专门为某种特定用途设计的芯片,必须说明的是它并不只用于挖矿,还有更广泛的应用领域。这种芯片的特点是简单而高效,例如比特币采用SHA256算法,那么比特币ASIC矿机芯片就被设计为仅能计算SHA256,所以就挖矿而言,ASIC矿机芯片的性能超过当前顶级的电脑CPU。因为ASIC矿机在算力上有绝对的优势,所以电脑、显卡矿机开始逐渐被淘汰。

GPU矿机GPU矿机,简单的解释就是通过显卡(GPU)挖矿的数字货币挖矿机。在比特币之后,陆续出现了一些其他数字资产,比如以太坊、达世币、莱特币等等,其中一些币所用的算法与比特币并不相同,为了达到更高的挖矿效率,矿工们做了不同的测试,最后发现SHA256算法的数字货币使用ASIC挖矿效率最高。而Scrypt 等其他算法的数字货币用GPU显卡挖矿效率最高,于是催生出了专门的GPU矿机。

IPFS矿机IPFS类似于http,是一种文件传输协议。IPFS要想运行,需要网络中有许许多多的计算机(存储设备)作为节点,广义的说所有参与的计算机,都可以称作IPFS矿机。而IPFS网络为了吸引更多的用户加入成为节点,为网络做贡献,设计了一种名叫filecoin的加密货币,根据贡献存储空间与带宽的多少,派发给参与者(节点)作为奖励。狭义的说,专门以获取filecoin奖励为目的而设计的计算机,称为IPFS矿机。由于IPFS网络需要的是存储空间以及网络带宽,所以为了获得最高的收益比,IPFS矿机通常会强化存储空间、降低整机功耗等方面。比如装备10块以上大容量硬盘,配备千兆或更高速度的网卡,使用超低功耗的架构处理器等等。

FPGA矿机FPGA矿机,既使用FPGA芯片作为算力核心的矿机。FPGA矿机是早期矿机之一,首次出现在2011年末,在当时一度被看好,但活跃期并不长,后逐渐被ASIC矿机与GPU矿机取代。FPGA(Field-Programmable Gate Array),中文名叫现场可编程门阵列。比较通俗的理解是,FPGA就是把一大堆逻辑器件(比如与门、非门、或门、选择器)封装在一个盒子里,盒子里的逻辑元件如何连接,全部由使用者(编写程序)来决定。 如果FPGA里面写的是挖矿程序,那么造出来的就是FPGA矿机,而且由于FPGA灵活度高,所以不只是可以支持比特币的SHA256算法,也可以支持GPU矿机擅长的Scrypt算法。FPGA矿机活跃的时期,相比同时代的CPU、GPU矿机,FPGA虽然算力性能不占优,但功耗要低很多,综合功耗比很高。

『捌』 比特币挖矿机原理介绍 几个方面来讲解

1、最初的时候,用CPU就可以挖到比特币,中本聪就是用他的电脑CPU挖出了世界上第一个创世区块。然而,CPU挖矿的时代早已过去,现在的比特币挖矿是ASIC挖矿和大规模集群挖矿的时代。

2、挖矿速度,专业的说法叫算力,就是计算机每秒产生哈希碰撞的能力。也就是说,我们手里的矿机每秒能做的哈希碰撞次数,就是算力。

3、比特币在宏观上的原理,就如同黄金一样。黄金在地球上的总量是一定的,而且比较稀少,可以作为一般等价物来使用,在纸币大面积发行之前,一直作为货币的形式来使用。比特币也是一个道理,之所以比特币可以用来作为货币的形式来进行买卖,也是因为其总量是一定的,而且挖矿需要花费很大的成本,主要表现就是电力上的消耗。

4、工作量证明,简单理解就是一份证明,用来确认你做过一定量的工作。监测工作的整个过程通常是极为低效的,而通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量,则是一种非常高效的方式。

5、比特币的背后是一个公共账本,这个账本每十分钟需要重新记录一遍,而成功记账者会获得一定数量比特币的奖励。在比特币诞生之初,这个奖励是50个比特币,这一数字大约每4年减半。

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