比特幣是全網算力越強

『壹』 比特幣和以太坊挖礦有什麼區別

比特幣採用的是SHA-256加密演算法發，在挖礦的時候，比拼的是算力。為了提高算力，比特幣經歷了CPU挖礦、GPU挖礦、FPGA挖礦和現在的ASIC礦機挖礦四個階段，專業化程度越來越高。

以太坊採用的是Ethash加密演算法，在挖礦的過程中，需要讀取內存並存儲DAG文件。由於每一次讀取內存的帶寬都是有限的，而現有的計算機技術又很難在這個問題上有質的突破，所以無論如何提高計算機的運算效率，內存讀取效率仍然不會有很大的改觀。因此從某種意義上來說，以太坊的Ethash加密演算法具有「抗ASIC性」.

加密演算法的不同，導致了比特幣和以太坊的挖礦設備、算力規模差異很大。

目前，比特幣挖礦的、設備主要是專業化程度非常高的ASIC礦機，單台礦機的算力最高達到了110T/s,全網算力的規模在120EH/s以上。

以太坊的挖礦設備主要是顯卡礦機，專業化的ASIC礦機非常少，一方面是因為以太坊挖礦演算法的「抗ASIC性」提高了研發ASIC礦機的門檻，另一方面是因為以太坊升級到2.0之後共識機制會轉型為PoS，礦機無法繼續挖礦。

和ASIC礦機相比，顯卡礦機在啊算力上相差了2個量級。目前，主流的顯卡礦機（8卡）算力約為420MH/s，以太坊全網算力約為230TH/s.

從過去兩年的時間維度上看，比特幣的全網算力增長迅速，以太坊的全網算力增長相對緩慢。

比特幣的ASIC礦機被幾大礦機廠商所壟斷，礦工只能從市場上購買；以太坊的顯卡礦機，雖然也有專門的礦機廠商生產製造，礦工還可以根據自己的需求DIY，從市場上購買配件然後自己組裝。

『貳』 比特幣全網算力逼近 100E ｜算力與價格、減半、安全性有何關系

比特幣全網算力，指所有參與挖礦的礦機算力總和，算力代表每秒哈希運算次數。100 EH/s 表示一秒內完成100億億次運算。100E等於10的20次方，即1萬億億。比特幣全網算力可通過區塊鏈瀏覽器查看，顯示為日或七日平均算力估值。全網算力波動較大，難以統計，實際算力難以精確計算，查看算力應關注七日平均數據。

算力提升與比特幣減半時間提前相關。比特幣每21萬個區塊減半，出塊時間設定為10分鍾。算力持續增長縮短出塊時間，系統自動調節挖礦難度維持10分鍾出塊。算力增長導致減半時間提前，但需注意挖礦難度調整滯後性。近半年比特幣全網算力快速提升，減半時間預測提前至2020年4月29日。

算力與幣價無直接關系，算力提升由幣價上漲引起，吸引更多礦工加入。幣價由供需決定，價格影響成本，成本反過來對價格有支撐作用。長期來看，礦工成本視為基本面。比特幣價格決定因素可參考九神微博。

總結如下：

1. 查看比特幣全網算力，七日平均算力比日平均算力更具參考價值。

2. 挖礦難度調整滯後於算力增長，算力提升可能提前比特幣減半時間。

3. 算力增長不直接決定比特幣網路安全性，安全性取決於51攻擊成本。

4. 算力提升受幣價影響，幣價與成本共同決定比特幣價格。長期來看，礦工成本是比特幣價格基本面的一部分。

『叄』 比特幣挖礦為什麼耗電量那麼大

比特幣網路的計算機（礦機）需要不斷進行計算，平均每幾分鍾產生一個區塊，獲得新生成區塊的用戶，可以贏得一定數量的比特幣，這一過程被稱為「挖礦」。礦機的算力越強，挖礦速度越快，挖到比特幣的概率也就越高。投資者為了獲利，自然會購買更多的礦機，並讓其長時間運行，在此過程中消耗大量電力。

近日，劍橋研究人員公布的比特幣耗電指數顯示，如果把比特幣視作一個國家，它將位列全球耗電量最大的前30國之一，比特幣挖礦的年耗電量大約是121.36太瓦時（TWh，1太瓦時為10億度電）。

(3)比特幣是全網算力越強擴展閱讀

比特幣一周暴跌20%

2月15日-20日期間，比特幣飆升至創紀錄的58000美元以上，但自那以後一直在下跌。本周，比特幣又暴跌了21%，創下了自去年3月以來的最大周跌幅。追蹤比特幣、以太坊和其他三種加密貨幣的彭博銀河加密指數（Bloomberg Galaxy Crypto Index）本周也下跌了23%。

雖然比特幣經常被吹捧為新的「數字黃金」，但真正的黃金明顯表現更好。現貨黃金運行於每盎司1764美元附近，本周下跌約1.1%。與此同時，彭博美元即期指數上漲了0.4%，有望創下一個月以來的最大漲幅。

根據外媒匯編的綜合定價數據，比特幣價格在周五早些時候一度跌破45000美元的關鍵支撐位。

『肆』 比特幣機制研究

現今世界的電子支付系統已經十分發達，我們平時的各種消費基本上在支付寶和微信上都可以輕松解決。但是無論是支付寶、微信，其實本質上都依賴於一個中心化的金融系統，即使在大多數情況這個系統運行得很好，但是由於信任模型的存在，還是會存在著仲裁糾紛，有仲裁糾紛就意味著不存在 不可撤銷的交易 ，這樣對於 不可撤銷的服務 來說，一定比例的欺詐是不可避免的。在比特幣出來之前，不存在一個 不引入中心化的可信任方 就能解決在通信通道上支付的方案。
比特幣的強大之處就在於：它是一個基於密碼學原理而不是依賴於中心化機構的電子支付系統，它能夠允許任何有交易意願的雙方能直接交易而不需要一個可信任的第三方。交易在數學計算上的不可撤銷將保護 提供不可撤銷服務 的商家不被欺詐，而用來保護買家的 程序化合約機制 也比較容易實現。

假設網路中有A, B ,C三個人。
A付給B 1比特幣 ，B付給C 2比特幣 ，C付給A 3比特幣 。
如下圖所示：

為了刺激比特幣系統中的用戶進行記賬，記賬是有獎勵的。獎勵來源主要有兩方面：

比特幣中每一筆交易都會有手續費，手續費會給記賬者

記賬會有打包區塊的獎勵，中本聰在08年設計的方案是： 每10分鍾打一個包，每打一個包獎勵50個比特幣，每4年單次打包的獎勵數減半，即4年後每打一個包獎勵25個比特幣，再過四年後就獎勵12.5個比特幣... 這樣我們其實可以算出比特幣的總量：

要說明打包的記錄以誰為準的問題，我們需要引入一個知名的 拜占庭將軍問題 （Byzantine failures）。拜占庭將軍問題是由萊斯利·蘭伯特提出的點對點通信中的基本問題。含義是在存在消息丟失的不可靠信道上試圖通過消息傳遞的方式達到一致性是不可能的。

假設有9個互相遠離的將軍包圍了拜占庭帝國，除非有5個及以上的將軍一起攻打，拜占庭帝國才能被打下來。而這9個將軍之間是互不信任的，他們並不知道這其中是否有叛徒，那麼如何通過遠距離協商來讓他們贏取戰斗呢？

口頭協議有3個默認規則：
1.每個信息都能夠被准確接收
2.接收者知道是誰發送給他的
3.誰沒有發送消息大家都知道
4.接受者不知道轉發信息的轉發者是誰
將軍們遵循口頭規則的話，那就是下面的場景：將軍1對其他8個將軍發送了信息，然後將軍2~9將消息進行轉達（廣播），每個將軍都是消息的接受者和轉發者，這樣一輪下來，總共就會有9×8=72次發送。這樣將軍就可以根據自己手中的信息，選擇多數人的投票結果行動即可，這個時候即便有間諜，因為少數服從多數的原則，只要大部分將軍同意攻打拜占庭，自己就去行動。
這個方案有很多缺點：
1.首先是發送量大，9個將軍之間要發送72次，隨著節點數的增加，工作量呈現幾何增長。
2.再者是無法找出誰是叛徒，因為是口頭協議，接受者不知道轉發信息的轉發者是誰，每個將軍手裡的數據僅僅只是一個數量的對比：

這里我們假設有3個叛徒，在一種最極端的情況下即叛徒轉發信息時總是篡改為「不進攻」，那麼我們最壞的結果就如上圖所示。將軍1根據手裡的信息可以推出要進攻的結論，卻無法獲知將軍裡面誰是叛徒。
這樣我們就有了方案二：書面協議。

書面協議即將軍在接受到信息後可以進行簽字，並且大家都能夠識別出這個簽字是否是本人，換種說法就是如果有人篡改簽字大家可以知道。書面協議相對比口頭協議就是增加了一個認證機制，所有的消息都有記錄。一旦發現有人所給出的信息不一致，就是追查間諜。
有了書面協議，那麼將軍1手裡的信息就是這樣的：

可以很明顯得看出，在最壞的一種情況——叛徒總是轉發「不進攻」的消息之下，將軍7、8、9是團隊里的叛徒。
這個方案解決了口頭協議里歷史信息不可追溯的問題，但是在發送量方面並沒有做到任何改進。

在我們的示例中，比特幣系統里的每個用戶發起了一筆交易，都會通過自己的私鑰進行簽名，用數學公式表示就是：

所以之前的區塊就變成了這樣：

這樣每一筆交易都由交易發起者通過私鑰進行數字簽名，由於私鑰是不公開的，所以交易信息也就無法被偽造了。

如書面協議末尾所說的那樣，書面協議未能解決信息交流過多的問題。當比特幣系統中存在上千萬節點的時候，如果要互相廣播驗證，請求響應的次數那將是一個非常龐大的數字，顯然勢必會造成網路擁堵、節點處理變慢。為了解決這個問題，中本聰乾脆讓整個10分鍾出一個區塊，這個區塊由誰來打包發出呢？這里就採用了工作量證明機制(PoW)。工作量證明，說白了就是解一個數學題，誰先解出來數學題，誰就能有打包區塊的權力。換在拜占庭將軍的例子中就是，誰先做出數學題，誰就成為將軍們裡面的總司令，其他將軍聽從他發號的命令。

首先，礦工會將區塊頭所佔用的128位元組的字元串進行兩次sha256求值，即：

這樣求得一個值Hash，將其與目標值相比對，如果符合條件，則視為工作量證明成功。
工作量證明成功的條件寫在了區塊鏈頭部的 難度數 欄位，它要求了最後進行兩次sha256運算的Hash值必須小於定下的目標值；如果不是的話，那就改變區塊頭的 隨機數 （nonce），通過一次次地重復計算檢驗，直到符合條件為止。

此外， 比特幣有自己的一套難度控制系統，使得比特幣系統要在全網不同的算力條件下，都保持10分鍾生成一個區塊的速率。這也就意味著：難度值必須根據全網算力的變化進行調整。難度調整的策略是由最新2016個區塊的花費時長與期望時長（期望時長為20160分鍾即兩周，是按每10分鍾一個區塊的產生速率計算出的總時長）比較得出的，根據實際時長與期望時長的比值，進行相應調整（或變難或變易）。也就是說，如果區塊產生的速率比10分鍾快則增加難度，比10分鍾慢則降低難度。

PoW其實在比特幣中是做了以下的三件事情。

這樣可以防止一台高性能機器同時跑上萬個節點，因為每完成一個工作都要有足夠的算力。

有經濟獎勵就會加速整個系統的去中心化，也鼓勵大家不要去作惡，要積極地按照協議本來的執行方式去執行。(所以說，無幣區塊鏈其實是不可行的，無幣區塊鏈一定導致中心化。)

也就是說，每個節點都不能以自身硬體條件去控制出快速度。現在的比特幣上平均10分鍾出一個塊，性能再好的機器也無法打破這個規則，這就能夠保證 區塊鏈是可以收斂到共同的主鏈上的 ，也就是我們所說的共識。

綜上，共識只是PoW三個作用中的一點，事實上PoW設計的作用有點至少有這么三種。

默克爾樹的概念其實很簡單，如圖所示

這樣，我們區塊的結構就大致完整了，這里分成了區塊頭和區塊體兩部分。

區塊鏈的每個節點，都保存著區塊鏈從創世到現在的每一區塊，即每一筆交易都被保存在節點上，現在已經有幾百個GB了。
每當比特幣系統中有一筆新的交易生成，就會將新交易廣播到所有的節點。每個節點都把新交易收集起來，並生成對應的默克爾根，拼接完區塊頭後，就開始調整區塊頭里的隨機數值，然後就開始算數學題

將算出的result和網路中的目標值進行比對，如果是結果是小於的話，就全網廣播答案。其他礦工收到了這個信息後，就會立馬放下手裡的運算，開始下一個區塊的計算。
舉個例子，當前A節點在挖38936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38936個區塊(前一個區塊為38935)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。
整個流程就像下一張圖所展示的這樣：

簡單來說，雙花問題是一筆錢重復花了兩次。具體來講，雙花問題可分為兩種情況：
1.同一筆錢被多次使用；
2.一筆錢只被使用過一次，但是通過黑客攻擊或造假等方式，將這筆錢復制了一份，再次使用。
在我們生活的數字系統中，由於數據的可復制性，使得系統可能存在同一筆數字資產因不當操作被重復使用的情況，為了解決雙花問題，日常生活中是依賴於第三方的信任機構的。這類機構對數據進行中心化管理，並通過實時修改賬戶余額的方法來防止雙重支付的出現。而作為去中心化的點對點價值傳輸系統，比特幣通過UTXO、時間戳等技術的整合來解決雙花問題。

UTXO的英文全稱是 unspent transaction outputs ，意為 未使用的交易輸出 。UTXO是一種有別於傳統記賬方式的新的記賬模型。
銀行里傳統的記賬方式是基於賬戶的，主要是記錄某個用戶的賬戶余額。而UTXO的交易方式，是基於交易本身的，甚至沒有賬戶的概念。在UTXO的記賬機制里，除了貨幣發行外，所有的資金來源都必須來自於前面某一個或幾個交易。任何一筆的交易總量必須等於交易輸出總量。UTXO的記賬機制使得比特幣網路中的每一筆轉賬，都能夠追溯到它前面一筆交易。
比特幣的挖礦節點獲得新區塊的挖礦獎勵，比如 12.5 個比特幣，這時，它的錢包地址得到的就是一個 UTXO，即這個新區塊的幣基交易（也稱創幣交易）的輸出。幣基交易是一個特殊的交易，它沒有輸入，只有輸出。
當甲要把一筆比特幣轉給乙時，這個過程是把甲的錢包地址中之前的一個 UTXO，用私鑰進行簽名，發送到乙的地址。這個過程是一個新的交易，而乙得到的是一個新的 UTXO。
這就是為什麼有人說在這個世界上根本沒有比特幣，只有 UTXO，你的地址中的比特幣是指沒花掉的交易輸出。
以Alice向Bob進行轉賬的過程舉例的話：

UTXO 與我們熟悉的賬戶概念的差別很大。我們日常接觸最多的是賬戶，比如，我在銀行開設一個賬戶，賬戶里的余額就是我的錢。
但在比特幣網路中沒有賬戶的概念，你可以有多個錢包地址，每個錢包地址中都有著多個 UTXO，你的錢是所有這些地址中的 UTXO 加起來的總和。
中本聰發明比特幣的目標是創建一個點對點的電子現金，UTXO 的設計正可以看成是借鑒了現金的思路：我們可能在這個口袋裡裝點現金，在那個櫃子角落裡放點現金，在這種情況下不存在一個賬戶，你放在各處的現金加起來就是你所有的錢。
採用 UTXO 設計還有一個技術上的理由，這種特別的數據結構可以讓雙重花費更容易驗證。對比一下：

『伍』 為什麼說比特幣挖礦耗電量巨大

說到比特幣，我們相信每個人都熟悉它。盡管這種貨幣是一種虛擬貨幣，但不可否認的是，它的購買力確實非常強。也許許多朋友知道比特幣是從互聯網上挖掘出來的，現在正在努力挖掘。比特幣消耗大量電能。

2018年5月25日，全球比特幣開采成本為1.88億千瓦時，相當於每年688.1億千瓦時的耗電量，是2017年5月耗電量的115倍(115.7億千瓦時)。比特幣礦產資源的全球消耗量相當於捷克國家的能源消耗量，佔全球電力消耗量的0.31%。平均而言，每筆比特幣交易消耗968千瓦時，相當於美國32天家庭一天的耗電量。

『陸』 比特幣機器是怎麼運轉的

很多朋友對於比特幣的算力比特幣的礦機礦場以及挖礦的回報率都是比較陌生的，下面我們就詳細科普一下比特幣以及區塊鏈記錄之間的運行機制。首先解釋一下什麼叫區塊鏈？我們可以把它看成是分布式的賬本以及構成的一個相對應的信用網路，在這個網路中每個人的言行舉止都可以記錄在鏈上，並且支持驗證和回溯調查，多個鏈組合在一起就形成了區塊，而負責把這個信息記錄在鏈上的我們把它稱之為礦工。

所以看到這里，相信大家也就能夠理解什麼是比特幣的算力，什麼是比特幣的挖礦？另外提一句，當前的礦場基本上已經被大機構所壟斷，或者說所謂的入門門檻非常之高，沒有幾百萬元的投資或者上千萬的投資，基本上在當前的比特幣挖礦行業中都屬於散戶，而散戶礦工經常會因為算力波動較大以及電費成本的上升入不敷出而放棄挖礦。

『柒』 姣旂壒甯佸叏緗戠畻鍔涢艱繎 100E 鍀滅畻鍔涗笌浠鋒牸銆佸噺鍗娿佸畨鍏ㄦф湁浣曞叧緋伙紵

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『捌』 比特幣挖礦機的進化史是怎樣的呢

自從比特幣誕生以來，比特幣挖礦經歷了以下四個階段：
CPU挖礦→GPU挖礦→專業礦機挖礦→礦池挖礦。
2009年1月3日，比特幣創始人中本聰用電腦CPU挖出了第一批比特幣。
隨著大家對比特幣的認可，挖礦的人越來越多，全網算力不斷上升，挖礦難度逐漸上漲。
2010年9月18日第一個顯卡挖礦軟體發布。一張顯卡相當於幾十個CPU，挖礦能力得到明顯提升。
之後又有人發明了基於挖礦晶元的專業挖礦設備，即礦機。目前行業領先的螞蟻礦機裝有將近200張BM1387晶元，相當於3萬多張GPU的算力。
隨著更多礦機加入挖礦，單獨的礦機也很難挖到比特幣了。於是，礦工將自己的礦機集中起來，形成了礦場和礦池。

『玖』 算力是什麼意思是什麼

算力指計算能力，指的是在通過「挖礦」得到比特幣的過程中，我們需要找到其相應的解m，而對於任何一個六十四位的哈希值，要找到其解m，都沒有固定演算法，只能靠計算機隨機的hash碰撞，而一個挖礦機每秒鍾能做多少次hash碰撞，就是其「算力」的代表，單位寫成hash/s,這就是所謂工作量證明機制POW(Proof Of Work)。