比特币矿机功能及原理

特征

比特币矿工是获取比特币的方式之一。比特币（Bitcoin）是一种由开源P2P软件生成的网络虚拟货币。它不依赖特定的货币机构发行，由特定算法的大量计算生成。比特币经济使用一个由整个 P2P 网络中的许多节点组成的分布式数据库来确认和记录所有的交易行为。P2P 的去中心化特性和算法本身可以确保货币的价值不能被大量生产的比特币人为操纵。

任何一台电脑都可以成为矿机，但收益会比较低，十年内可能挖不出一个比特币。很多公司开发了专业的比特币矿机，配备专用的挖矿芯片比特币矿机专业机，比普通电脑快几十倍甚至上百倍。

原则

比特币系统由用户（用户通过密钥控制钱包）、交易（交易被广播到整个比特币网络）和矿工（在每个节点达成共识的区块链是通过竞争计算产生的。区块链是一个分布式的，它由一个包含在比特币网络上发生的所有交易的公共权威分类账。

比特币矿工通过一定量的工作来解决工作量证明问题来管理比特币网络——确认交易并防止双花。由于哈希运算是不可逆的比特币矿机专业机，因此很难找到符合要求的随机调整数，需要一个可以预测总次数的不断试错过程。这就是工作量证明机制发挥作用的地方。当一个节点找到符合要求的解决方案时，它可以将其结果广播到整个网络。然后其他节点可以接收新解析的数据块并检查它是否符合规则。如果其他节点通过计算哈希值发现确实满足要求（比特币所要求的计算目标），则该数据块有效，其他节点将接受该数据块。

中本聪将通过消耗 CPU 功率和时间来生成比特币与消耗资源以将黄金注入经济的金矿进行了比较。比特币的挖矿和节点软件主要通过点对点网络、数字签名、交互证明系统发起零知识证明和验证交易。每个网络节点向网络广播交易。这些广播的交易经过矿工（网络上的计算机）验证后，矿工可以用自己的工作证明结果来表达确认，确认的交易会被打包成数据块，数据块串在一起形成一条连续的链数据块。每个比特币节点收集所有未确认的交易并将它们收集到一个数据块中。矿工节点添加一个随机调整数，计算前一个数据块的SHA256哈希值。挖掘节点不断重复尝试，直到找到一个随机调整，该调整产生低于某个目标的哈希值。