当提到加密货币或虚拟货币时，很多人第一时间会想到比特币（BTC）。那么，什么是比特币？为什么比特币需要挖矿？又要如何挖比特币呢？

本文将带你详细了解什么是比特币挖矿以及挖掘比特币的教学和风险，想成为比特币矿工的你一定不要错过喔！

比特币挖矿最新新闻和动态

比特币于北京时间4 月20 日上午8 时9 分完成第四次减半，而矿工挖矿奖励也从6.25 枚BTC 减至3.125 枚BTC。尽管矿工的区块奖励大幅消减，但由于备受瞩目的比特币符文协议Runes在减半之际同步上线，导致比特币交易费用创下历史新高，比特币矿工收入也在21 日达到1.07 亿美元，创下历史新高。

何谓比特币？比特币可以干嘛？

从某种意义上来说，比特币（Bitcoin）可以说是虚拟货币的代名词，它既是最早推出的加密货币，也是目前市值排名第一的数字货币。

比特币是一种去中心化的虚拟货币，它无需银行或政府等中央机构。作为一种有别于实体货币形式的「网上货币」，比特币是透过网络传输的方式进行资金转帐。

身为目前最火红数字货币之一的比特币，由于获取难度高，且物以稀为贵的条件下，导致比特币的相对价值非常高。在数字货币市场上，比特币被当成一种「股票」操作，它可以用来当作保值品投资，也可以将其转换成各国货币并存入现行银行帐户，许多网络商店甚至支持直接使用比特币购买商品。

如何获得比特币？

身为目前最火红数位货币之一的比特币，由于获取难度高，且物以稀为贵的条件下，导致比特币的相对价值非常高。在数位货币市场上，比特币被当成一种「股票」操作，它可以用来当作保值品投资，也可以将其转换成各国货币并存入现行银行帐户，许多网络商店甚至支援直接使用比特币购买商品。

当前想要获得比特币的方法有两种，一种是用金钱购买，而另一种则是透过挖矿获得比特币。

用金钱购买是获得比特币最快的方法，在撰写本文时（2023/7/18），一个比特币的价格29,938.35 美元。

如果你想要购买比特币，你需要先获得一个虚拟货币钱包。通常，你可以通过注册一个交易所帐户来获得，这也方便你进行后续的交易操作。

什么是比特币挖矿？

比特币的发行有它自己的时间以及数量，大约每十分钟会由程式码执行新比特币的发行，并且授予给参与比特币交易的某（群）人，因此，获得新发行的比特币就好比是获得刚出土的金矿，所以才会将这些获得比特币的人比喻为矿工。

由于其特定的共识机制——工作量证明（PoW）以及大型矿工的参与，比特币目前是最安全的区块链之一。除了采矿提供的安全性之外，该过程还充当加密货币的唯一发行系统，即将新铸造的硬币作为激励释放给矿工。

比特币挖矿是比特币网络安全的重要组成部分，也是发行新币的唯一机制。参与此操作的人被称为矿工，他们通过调动强大的计算设备竞争成为比特币区块链上新区块的成功验证者，从而将网络交易费用和新铸造的硬币收入囊中。

比特币挖矿的工作原理

在挖掘比特币的过程中，矿工充当比特币网络的审计员，负责验证新交易的有效性，并在验证后将它们添加到区块链中。这项任务有助于消除所谓的双重支出的可能性。与法定货币系统不同，加密货币网络的去中心化结构使它们面临这种独特类型的问题。为了使网络可行，必须能够验证参与者没有试图通过两次花费相同的硬币来超越系统，并且这必须在没有银行或任何其他中介干预的情况下完成。

为了防止双重支出的可能性，矿工的任务是验证交易。在每种情况下，矿工都会确认价值1 MB 的新比特币交易的有效性，然后只要它们成功满足网络共识机制提出的其他要求，它们就会被添加到比特币区块链中。

确认1 MB 的设定是由比特币协议的基础设施设计决定的。比特币的创建者将每个区块设计为具有固定的1 MB 大小。因此，不可能加载超过此限制的交易数据。

在验证了价值1 MB 的交易后，矿工就有资格挖掘新币。这并不意味着矿工将自动获得比特币作为验证这些交易的奖励，相反，矿工必须与其他矿工竞争，成为网络上第一个成功验证并因此为比特币区块链上的下一个新交易区块提供担保的矿工。

比特币挖矿难度是什么？

值得注意的是，矿工挖比特币的难度并不是一成不变的。

由于比特币网络是完全分散的，而不是由任何单一的总体权威机构运行，因此使用了由比特币的创造者中本聪（Satoshi Nakamoto）硬编码到原始程式码中的算法。该算法根据网络中有多少矿工不断重新调整挖比特币过程的难度，以确保以稳定的速度发现区块。

比特币挖矿难度算法被程式设计为通过保持10 分钟的持续时间来查找新区块，以保持整个系统的稳定。从本质上讲，整个网络中的一个矿工大约需要10 分钟才能生成一个获胜代码，并赢得提出一个新的比特币交易块的权利，以将其添加到区块链中。

为了保持这个频率，该算法介入并增加或减少挖掘比特币的难度。每当有矿工或挖矿设备涌入时，它就会增加比特币挖矿的难度；如果情况相反，该协定会降低挖矿难度。比特币网络的挖矿难度通过添加或减少目标哈希值前面的零来改变。

目标哈希是所有矿工都试图击败的特定哈希（固定长度代码）的名称，生成随机代码且前面恰好具有等于或大于目标哈希数的随机代码的人将被选为获胜者。

如果没有这样的系统，随着越来越多的矿工使用越来越复杂的设备加入网络，区块可能会越来越快地被发现。这将导致新的比特币以不可预测的速度进入流通，并可能产生抑制其价值上涨的连锁反应。

比特币挖矿与比特币减半

比特币减半是指挖掘比特币新区块的奖励减半的事件，这意味着矿工收到的用于验证交易的比特币减少了50%。比特币减半大约每四年发生一次，最近一次减半时间为2024 年4 月20 日，矿工获得的区块奖励从6.25 BTC 减少至3.125 BTC。

随着比特币减半的临近，加密矿工持有的比特币(BTC)数量已降至2021 年7 月以来的最低水平。 Glassnode追踪的数据显示，自今年年初以来，与矿工相关的钱包中持有的BTC 数量估计减少了8,426 BTC（5.3 亿美元），目前为1,812,482 BTC。

总部位于多伦多的加密货币平台FRNT Financial 表示，为了提高获利能力，矿工可能会使用储存的BTC 购买更有效率的设备，从而降低营运成本。此外，「矿商也可能倾向于抛售，以便在减半之前占据更好的位置。」

比特币旷工的核心要求

比特币矿工确实拥有和操作强大而复杂的计算设备，以尝试解决高度复杂的数学问题，这是成为成功的比特币矿工的核心要求。矿工的盈利能力在很大程度上取决于他们的硬件质量以及他们能够在其他竞争矿工之前多快解决这些问题。

为了安全起见，网络的工作量证明系统使用密码学中所谓的安全散列算法256 (SHA-256) 散列函数。SHA-256 输出256 位长的哈希值，并以加密输入。

这些散列函数是伪随机的，因此在透过散列函数实际运行输入之前几乎不可能预测任何输入的输出。为了在区块链中添加一个新区块并索取新开采的比特币的奖励，矿工需要使用他们的计算资源进行密集且极快的数学猜测，从而产生低于某个特定值的有效哈希值阈值，称为目标。

因此，采矿需要强大且具有竞争力的计算资源，这就是为什么硬件要求是挖矿中如此重要的组成部分。

比特币怎么挖？挖矿前的准备

了解了比特币挖矿原理及矿工的要求后，接下来你就需要了解如何挖比特币了。

想要开始挖矿的话，在开始之前有一些事前准备要做，包含硬件投入成本以及运作成本。前者是指硬件的购入、安装、电费、折旧、场地以及散热等等；而后者则是维持这些硬件持续运作，所需付出的成本。两者综合以后，可以发现其实挖矿所需的成本非常庞大，这也就造成部分拥有大量资金成立挖矿专用硬件设备的以「出租」的方式来回收成本，这种挖矿模式被包装成一种「商品」并在公开的网络市场上进行买卖，当挖到比特币时，会依每位承租人的付出比利来分矿，这样的挖矿模式也就是所谓的「云端挖矿」。

开采比特币的做法主要有三种，除了云端挖矿外，还有「独立挖矿」以及「合力挖矿」，不过由于目前的挖矿难度不断提升，且有越来越多竞争者挤入，时至今日想要单靠自己的力量独立挖到矿的可能已经不大，虽然一旦成功挖矿便可独自获得全部利益，但一般比较可行的做法是采用后者「合力挖矿」，也就是团队挖矿的概念，挖到矿时全团依照每个人付出的比例来分矿。

矿池和挖矿机是什么？

在了解比特币挖矿时，我们避不开矿池和挖矿机，那么，它们到底是什么呢？

矿池：早期比特币还不兴盛的时候，大部分人都用自己的电脑来挖矿，最早当然是用尽CPU的能力来运算，接着有人发现用显示卡的GPU Stream Processors来计算会快更多，可是当大家纷纷投入挖矿以后，出现了很多为挖矿优化的设备，一般个人电脑根本拼不过，因此需要加入矿池（Mining Pool）来挖矿，由伺服器集合所有使用者的运算力量来挖，再由一定比例回馈使用者（矿工），才不会发生挖了老半天却拼不过专业挖矿机，花了电费却什么都得不到的情形。

矿机：由于显示卡虽然挖矿速度校快，但是显示晶片原本并不是专门用于挖矿，因此用显示卡挖矿不仅很耗电而且发热量又高，如果是3、4张显示卡所组成的挖矿电脑，更是耗电，最后计算起来很可能挖比特币的收益都还不够付电费呢！因此从2013年开始，挖比特币的重心逐渐转移到专业矿机上，这种矿机区分为两大类型：

1. FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可程式化闸阵列）：是一种平行架构的逻辑晶片，可以重复编程设计，将软件烧录到FPGA上运作，并可将内部的逻辑区块以程式连接在一起，有容易修改及成本较低的优点，不过缺点是速度比较慢及无法完成复杂的设计，功耗也比较高。
2. ASIC（Application-specific integrated circuit）：与FPGA灵活有弹性的特性不同，ASIC是针对特定应用而产生，例如专为挖矿所设计的晶片，即是对Hash计算优化，当然比起FPGA来说效能更高，且与显示卡比较来说，ASIC的功能专一，不需加上一堆有的没的晶片或电容，当然功耗低非常多，长期使用不但节省电费，运算能力也提高至数十甚至百倍以上，专业矿机多是ASIC架构。

矿机的选择？

投资矿机的选择，除了要考虑币种的挖矿算法对矿机的限制，使用者也需要考虑ASIC矿机和GPU（显示卡）矿机的优缺点。

ASIC矿机的优点在于：（1）单机的算力相对较大；（2）管理矿机方便，适合大量部署；（3）操作简单，移动方便，机器比较稳定。

ASIC矿机缺点也不少：（1）只能挖固定算法的币种；（2）噪声比较大；（3）保值特性差。

GPU（显示卡）矿机的优点是：（1）可以根据收益，灵活切换挖矿币种；（2）噪声小，功耗低；（3）显卡用途广泛，比较保值。

GPU（显示卡）矿机也有其缺点：（1）显卡矿机体积较大，组装麻烦，不宜搬动，大规模布置比较麻烦；（2）矿机批量管理工具较少，集群化管理较为麻烦；（3）GPU（显示卡）矿机超频、刷BIOS、硬件维修等操作有一定难度，需要深入了解。

总而言之，投资者在选择矿机前，除了需要考虑到币种的挖矿算法对矿机的限制外，还要对ASIC矿机和GPU（显矿卡）矿机的优缺点作一番参考，以辨别属于自己的最佳投资选择。

比特币挖矿教学

挖矿的过程并不复杂，只需要下载「挖矿程式」其实就能开始挖矿。网络上的挖矿软件百百款，这里我们将以NiceHash Miner 这款软件举例说明。

首先，根据手上显卡厂商下载对应的NiceHash Miner 版本并开启软件，在正式开始挖矿以前，有几个步骤要先设定。

电子钱包页面中最重要的资讯就是钱包地址，这除了是比特币买卖家交易时须使用的资讯以外，同时也是挖矿时比特币储存的目标位址，点击币托页面中的钱包地址后，就会获得一串「未命名的钱包地址」，请复制这串数字码并好好保存。

接下来在挖矿程式中点击「钱包」（Wallet）选项，将刚刚复制的数字码贴上后即可完成储存目标设定。在左下方的「硬件资讯」（Hardware Details）选项中，系统预设会找到你电脑使用的显示卡型号，也可以在这里开启处理器加入挖矿的行列，可根据需求和喜好设定。

一切都准备就绪后，就可以按下中间的「开始挖矿」（Start），你的电脑会自动开启命令执行视窗进行挖矿，不同的挖矿软件无论每次挖矿的动作成功与否，都会释出不同的通知指令，以NiceHash 为例，成功挖矿时视窗上将会出现的绿色的指令通知。但这时候软件挖到的比特币数额其实非常小，需要长时间连续不间断的挖矿才能挖到完整一个比特币。

比特币矿工目前能赚多少钱？

比特币网络透过为生成新区块提供奖励的形式认可比特币矿工的工作。有两种类型的奖励，分别为：每个区块创建的新比特币，以及用户在网络上进行交易所支付的费用。

那么，比特币矿工能赚多少钱呢？

截至2023 年11 月，新铸造的比特币的区块奖励为6.25 BTC，占矿工收入的大部分。该值被编程为以大约四年的固定间隔减半，以便最终不再开采比特币，只有交易费用才能保证网络的安全。

到2040 年，区块奖励将降至不到0.2 BTC，2,100 万枚比特币中只剩下8 万枚可供争夺。只有在2140 年之后，随着最终的BTC 被缓慢开采，挖矿实际上才会结束。

尽管区块奖励随着时间的推移而减少，但过去的减半已经透过比特币价格的上涨得到了充分补偿。虽然这并不能保证未来的结果，但比特币矿工对其前景享有相对程度的确定性。

社区非常支持当前的挖矿安排，并且没有计划像另一个主要可开采硬币以太坊那样逐步淘汰它。

比特币挖矿有利可图吗？

除了硬件的选择之外，单一矿工的利润和收入在很大程度上取决于市场状况和其他矿工的存在。在牛市期间，比特币的价格可能会飙升，这导致他们开采的比特币以美元计算的价值更高。

然而，牛市带来的积极资金流入被其他比特币矿商看到利润增加并购买更多设备以利用收入流所抵消。结果是每个矿工现在产生的比特币比以前少了。

最终，产生的收入趋向于一个平衡点，效率较低的矿工开始赚到的钱少于他们花在电力上的钱，从而关闭设备并允许其他人赚取更多的比特币。

通常，这不会立即发生。存在一定的滞后性，因为ASIC 的生产速度有时无法足够快地弥补比特币价格的上涨。

在熊市中，相反的原则成立：收入下降，直到矿工开始集体关闭他们的设备。为了避免在竞争中被击败，现有的比特币矿工必须找到一个有利的位置和硬体组合，使他们能够保持优势。他们还必须不断维持和再投资其资本，因为更有效率的硬体可能会完全扼杀老矿工的利润。

比特币矿企

在过去几年里，以比特币为首加密货币浪潮席卷市场，引发了不少公司加入挖矿中，其中不少新兴公司仅以开采比特币为基础进行营运。

其中，持有比特币(BTC)最多的顶级比特币矿业公司是Marathon Digital Holdings，拥有13,726 BTC。 Marathon Digital 占所有知名比特币矿业公司BTC 持有量的35%。它运作超过15 万台采矿设备，安装的算力为每秒23.1 Exahash (EH/s)，占全球比特币网络的4.8%。

Marathon Digital 也是市值最高的比特币挖矿公司之一，其市值为16.4 亿美元，与Riot Platforms 持平。这几乎是市值第二大矿业公司的两倍。这家顶级比特币挖矿公司过去12 个月(TTM) 的收入为1,700 万美元，较上一时期成长47.8%。

不过，目前前14 名的比特币挖矿公司总共持有38,903 枚比特币。然而，这仅占2,100 万比特币最大供应量的0.18%，远低于MicroStrategy 的152,333 比特币持有量。其中，前三名的比特币挖矿公司（Marathon Digital、Hut 8 Mining Corp 和Riot Platforms ）均持有超过3000 枚比特币。相比之下，其余11 家公司每家持有BTC 不足3,000 个，总计8,502 个BTC。

虚拟货币挖矿带来的影响

由于比特币在全世界造成的热潮至今还未间断，无论是用团队挖矿还是云端挖矿模式，仍有许多比特币使用者正在挖矿。在这样的热潮下，也间接导致了不少问题。

1.显示卡严重缺货

首先最直接的问题就是显示卡，由于显示卡是矿工们最主要的挖矿工具，它们需要大量显示卡加快挖矿的速度，借此抢在他人以前获得比特币，也导致目前无论是NVIDIA 还是AMD 显示卡在全球都出现缺货的情形，同时也造成显示卡价格上涨，尤其是高阶的显示卡问题更严重，常常会需要以比厂商建议售价高出许多的价格购买，也让想要单买显示卡帮电脑升级的民众购买困难。

2.不仅耗材也耗电

挖矿的过程是将显示卡以及电脑的效能发挥到最极致，如果能成功获得比特币那也就罢了，更惨的就是不仅没挖到矿，甚至还多花冤枉钱。挖矿的过程不仅需要随时保持电脑主机的温度，甚至主机还需要放在通风的室内运作来避免主机过热，长时间连续挖矿下，对于显示卡的产品寿命也有害。此外，挖矿过程中还必须考量到电费的问题，根据「比特币能源消耗指数」报告的统计，比特币在过去一年内挖矿的电力总消耗已累积达29.51兆瓦小时，约占全球总电力消耗的0.13%，相当于台湾一年电力消耗的11.64%，听起来占比不大，但该数字已经超过全球近160个国家一年的电力消耗，可见挖矿的耗电量有多大。虽然说比特币确实有它的吸引力存在，但在通往致富的挖矿路上，矿工们仍要考虑许多成本付出的问题以及带来的影响。

这种挖矿带来的负面影响不仅仅是由比特币造成的，采用工作量证明挖矿的虚拟货币也会加剧这种情况。因此，市值第二大的乙太坊选择通过合并的方式将区块链转移到更加环保的权益证明（POS）中，从而减少对环境的危害。

比特币挖矿的风险

目前比特币挖矿最普遍的风险集中在监管上，近来越来越多的城市和地区采取行动禁止比特币挖矿。因此，建议在投资任何比特币采矿设备之前彻底研究您所在国家对加密货币和相关活动的立场。

另外，加入矿池并不一定意味着你会自动获利。如前所述，你必须考虑持续的电费，可以使用在线比特币挖矿计算器来粗略估计您的潜在收入。

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