比特币挖矿的工作原理解析

事实上，这是因为比特币的运作类似于黄金开采。比特币存在于协议的设计中，就像黄金存在于地下一样，但是目前还没有被全部挖掘出来，就像金子尚未被开采出来一样。比特币协议规定，总共会有2100万枚比特币存在。而“矿工”的工作就是将它们逐渐推向市场，一次产出几个。

矿工的任务是验证交易并将其纳入区块链中。回顾一下，“节点”是指运行比特币软件的强大计算机，它们通过传递信息来维持比特币的运行。任何人都可以运行一个节点，只需下载比特币软件并打开某个端口。节点在网络中传播比特币交易，将信息发送给他们所知道的其他节点，进而传递给其他节点，这样就能快速地传遍整个网络。

一些节点是“挖掘节点”（通常称为“矿工”）。他们将未完成的交易打包，并将其添加到区块链中。那么他们是如何完成这一任务的呢?他们通过解决一个复杂的数学难题来完成，这是比特币协议的一部分，并包含了答案。这个难题需要找到一个数字，当与区块中的数据结合并经过散列函数处理后，能够得到一个特定范围内的结果。这个过程比听起来复杂得多。

解决这个难题的方法是通过随机猜测。由于哈希函数使得输出结果无法预测，矿工们猜测这个神秘的数字，并将其与数据区块进行组合，然后应用哈希函数。生成的哈希值必须以预先确定的0的个数开头。没有办法知道哪个数字会奏效，因为连续的两个整数的结果可能相差很大。并且，可能会有多个不符合预期结果的非ces值，或者可能根本没有。在这种情况下，矿工会继续尝试，但使用不同的区块配置。

第一个找到预期结果哈希值的矿工会向网络中的其他节点宣布胜利。其他所有矿工立即停止工作，并开始尝试找到下一个神秘数字。获胜的矿工会获得一些新的比特币。目前，每次获胜的奖励是12.5比特币，价值约20万美元。

尽管听起来并不轻松，但有很多挖掘节点在争夺这个奖励。这是一个运气和计算能力的问题，你进行的计算越多，你就越有幸运的机会。

挖掘节点的成本也相当高，这不仅是因为需要强大的硬件（如果你的处理器速度比竞争对手更快，你就更有机会在其他人之前找到正确的数字），而且因为这些处理器会消耗大量电力。

此外，获得奖励的比特币数量将会逐渐减少。目前每次获胜的奖励是12.5比特币，但每隔大约四年就会减半。下一次减半预计将在2020-2021年进行。比特币相对于电力和硬件成本的价值可能会在未来几年上升，以弥补奖励减少带来的影响，但这还不确定。

比特币的计算难度（哈希字符串开始时的0的数量）是经过不断调整的，平均每个区块处理需要10分钟的时间。

为什么是10分钟呢? 这是因为比特币的开发者认为，在达到总共2100万比特币的最大数量之前（预计在2140年左右），比特币的流通速度需要稳定下来并逐渐减少。

如果你能够理解到这一点，那么恭喜你！关于这个系统还有很多东西需要解释，但至少现在你对这个有关编程天才和概念的大致轮廓有了一个想法。我们首次拥有了一个允许在分散、无信任且防篡改的方式下便捷地进行数字传输的系统。它的影响可能是巨大的。