比特币是全网算力越强

『壹』 比特币和以太坊挖矿有什么区别

比特币采用的是SHA-256加密算法发，在挖矿的时候，比拼的是算力。为了提高算力，比特币经历了CPU挖矿、GPU挖矿、FPGA挖矿和现在的ASIC矿机挖矿四个阶段，专业化程度越来越高。

以太坊采用的是Ethash加密算法，在挖矿的过程中，需要读取内存并存储DAG文件。由于每一次读取内存的带宽都是有限的，而现有的计算机技术又很难在这个问题上有质的突破，所以无论如何提高计算机的运算效率，内存读取效率仍然不会有很大的改观。因此从某种意义上来说，以太坊的Ethash加密算法具有“抗ASIC性”.

加密算法的不同，导致了比特币和以太坊的挖矿设备、算力规模差异很大。

目前，比特币挖矿的、设备主要是专业化程度非常高的ASIC矿机，单台矿机的算力最高达到了110T/s,全网算力的规模在120EH/s以上。

以太坊的挖矿设备主要是显卡矿机，专业化的ASIC矿机非常少，一方面是因为以太坊挖矿算法的“抗ASIC性”提高了研发ASIC矿机的门槛，另一方面是因为以太坊升级到2.0之后共识机制会转型为PoS，矿机无法继续挖矿。

和ASIC矿机相比，显卡矿机在啊算力上相差了2个量级。目前，主流的显卡矿机（8卡）算力约为420MH/s，以太坊全网算力约为230TH/s.

从过去两年的时间维度上看，比特币的全网算力增长迅速，以太坊的全网算力增长相对缓慢。

比特币的ASIC矿机被几大矿机厂商所垄断，矿工只能从市场上购买；以太坊的显卡矿机，虽然也有专门的矿机厂商生产制造，矿工还可以根据自己的需求DIY，从市场上购买配件然后自己组装。

『贰』 比特币全网算力逼近 100E ｜算力与价格、减半、安全性有何关系

比特币全网算力，指所有参与挖矿的矿机算力总和，算力代表每秒哈希运算次数。100 EH/s 表示一秒内完成100亿亿次运算。100E等于10的20次方，即1万亿亿。比特币全网算力可通过区块链浏览器查看，显示为日或七日平均算力估值。全网算力波动较大，难以统计，实际算力难以精确计算，查看算力应关注七日平均数据。

算力提升与比特币减半时间提前相关。比特币每21万个区块减半，出块时间设定为10分钟。算力持续增长缩短出块时间，系统自动调节挖矿难度维持10分钟出块。算力增长导致减半时间提前，但需注意挖矿难度调整滞后性。近半年比特币全网算力快速提升，减半时间预测提前至2020年4月29日。

算力与币价无直接关系，算力提升由币价上涨引起，吸引更多矿工加入。币价由供需决定，价格影响成本，成本反过来对价格有支撑作用。长期来看，矿工成本视为基本面。比特币价格决定因素可参考九神微博。

总结如下：

1. 查看比特币全网算力，七日平均算力比日平均算力更具参考价值。

2. 挖矿难度调整滞后于算力增长，算力提升可能提前比特币减半时间。

3. 算力增长不直接决定比特币网络安全性，安全性取决于51攻击成本。

4. 算力提升受币价影响，币价与成本共同决定比特币价格。长期来看，矿工成本是比特币价格基本面的一部分。

『叁』 比特币挖矿为什么耗电量那么大

比特币网络的计算机（矿机）需要不断进行计算，平均每几分钟产生一个区块，获得新生成区块的用户，可以赢得一定数量的比特币，这一过程被称为“挖矿”。矿机的算力越强，挖矿速度越快，挖到比特币的概率也就越高。投资者为了获利，自然会购买更多的矿机，并让其长时间运行，在此过程中消耗大量电力。

近日，剑桥研究人员公布的比特币耗电指数显示，如果把比特币视作一个国家，它将位列全球耗电量最大的前30国之一，比特币挖矿的年耗电量大约是121.36太瓦时（TWh，1太瓦时为10亿度电）。

(3)比特币是全网算力越强扩展阅读

比特币一周暴跌20%

2月15日-20日期间，比特币飙升至创纪录的58000美元以上，但自那以后一直在下跌。本周，比特币又暴跌了21%，创下了自去年3月以来的最大周跌幅。追踪比特币、以太坊和其他三种加密货币的彭博银河加密指数（Bloomberg Galaxy Crypto Index）本周也下跌了23%。

虽然比特币经常被吹捧为新的“数字黄金”，但真正的黄金明显表现更好。现货黄金运行于每盎司1764美元附近，本周下跌约1.1%。与此同时，彭博美元即期指数上涨了0.4%，有望创下一个月以来的最大涨幅。

根据外媒汇编的综合定价数据，比特币价格在周五早些时候一度跌破45000美元的关键支撑位。

『肆』 比特币机制研究

现今世界的电子支付系统已经十分发达，我们平时的各种消费基本上在支付宝和微信上都可以轻松解决。但是无论是支付宝、微信，其实本质上都依赖于一个中心化的金融系统，即使在大多数情况这个系统运行得很好，但是由于信任模型的存在，还是会存在着仲裁纠纷，有仲裁纠纷就意味着不存在 不可撤销的交易 ，这样对于 不可撤销的服务 来说，一定比例的欺诈是不可避免的。在比特币出来之前，不存在一个 不引入中心化的可信任方 就能解决在通信通道上支付的方案。
比特币的强大之处就在于：它是一个基于密码学原理而不是依赖于中心化机构的电子支付系统，它能够允许任何有交易意愿的双方能直接交易而不需要一个可信任的第三方。交易在数学计算上的不可撤销将保护 提供不可撤销服务 的商家不被欺诈，而用来保护买家的 程序化合约机制 也比较容易实现。

假设网络中有A, B ,C三个人。
A付给B 1比特币 ，B付给C 2比特币 ，C付给A 3比特币 。
如下图所示：

为了刺激比特币系统中的用户进行记账，记账是有奖励的。奖励来源主要有两方面：

比特币中每一笔交易都会有手续费，手续费会给记账者

记账会有打包区块的奖励，中本聪在08年设计的方案是： 每10分钟打一个包，每打一个包奖励50个比特币，每4年单次打包的奖励数减半，即4年后每打一个包奖励25个比特币，再过四年后就奖励12.5个比特币... 这样我们其实可以算出比特币的总量：

要说明打包的记录以谁为准的问题，我们需要引入一个知名的 拜占庭将军问题 （Byzantine failures）。拜占庭将军问题是由莱斯利·兰伯特提出的点对点通信中的基本问题。含义是在存在消息丢失的不可靠信道上试图通过消息传递的方式达到一致性是不可能的。

假设有9个互相远离的将军包围了拜占庭帝国，除非有5个及以上的将军一起攻打，拜占庭帝国才能被打下来。而这9个将军之间是互不信任的，他们并不知道这其中是否有叛徒，那么如何通过远距离协商来让他们赢取战斗呢？

口头协议有3个默认规则：
1.每个信息都能够被准确接收
2.接收者知道是谁发送给他的
3.谁没有发送消息大家都知道
4.接受者不知道转发信息的转发者是谁
将军们遵循口头规则的话，那就是下面的场景：将军1对其他8个将军发送了信息，然后将军2~9将消息进行转达（广播），每个将军都是消息的接受者和转发者，这样一轮下来，总共就会有9×8=72次发送。这样将军就可以根据自己手中的信息，选择多数人的投票结果行动即可，这个时候即便有间谍，因为少数服从多数的原则，只要大部分将军同意攻打拜占庭，自己就去行动。
这个方案有很多缺点：
1.首先是发送量大，9个将军之间要发送72次，随着节点数的增加，工作量呈现几何增长。
2.再者是无法找出谁是叛徒，因为是口头协议，接受者不知道转发信息的转发者是谁，每个将军手里的数据仅仅只是一个数量的对比：

这里我们假设有3个叛徒，在一种最极端的情况下即叛徒转发信息时总是篡改为“不进攻”，那么我们最坏的结果就如上图所示。将军1根据手里的信息可以推出要进攻的结论，却无法获知将军里面谁是叛徒。
这样我们就有了方案二：书面协议。

书面协议即将军在接受到信息后可以进行签字，并且大家都能够识别出这个签字是否是本人，换种说法就是如果有人篡改签字大家可以知道。书面协议相对比口头协议就是增加了一个认证机制，所有的消息都有记录。一旦发现有人所给出的信息不一致，就是追查间谍。
有了书面协议，那么将军1手里的信息就是这样的：

可以很明显得看出，在最坏的一种情况——叛徒总是转发“不进攻”的消息之下，将军7、8、9是团队里的叛徒。
这个方案解决了口头协议里历史信息不可追溯的问题，但是在发送量方面并没有做到任何改进。

在我们的示例中，比特币系统里的每个用户发起了一笔交易，都会通过自己的私钥进行签名，用数学公式表示就是：

所以之前的区块就变成了这样：

这样每一笔交易都由交易发起者通过私钥进行数字签名，由于私钥是不公开的，所以交易信息也就无法被伪造了。

如书面协议末尾所说的那样，书面协议未能解决信息交流过多的问题。当比特币系统中存在上千万节点的时候，如果要互相广播验证，请求响应的次数那将是一个非常庞大的数字，显然势必会造成网络拥堵、节点处理变慢。为了解决这个问题，中本聪干脆让整个10分钟出一个区块，这个区块由谁来打包发出呢？这里就采用了工作量证明机制(PoW)。工作量证明，说白了就是解一个数学题，谁先解出来数学题，谁就能有打包区块的权力。换在拜占庭将军的例子中就是，谁先做出数学题，谁就成为将军们里面的总司令，其他将军听从他发号的命令。

首先，矿工会将区块头所占用的128字节的字符串进行两次sha256求值，即：

这样求得一个值Hash，将其与目标值相比对，如果符合条件，则视为工作量证明成功。
工作量证明成功的条件写在了区块链头部的 难度数 字段，它要求了最后进行两次sha256运算的Hash值必须小于定下的目标值；如果不是的话，那就改变区块头的 随机数 （nonce），通过一次次地重复计算检验，直到符合条件为止。

此外， 比特币有自己的一套难度控制系统，使得比特币系统要在全网不同的算力条件下，都保持10分钟生成一个区块的速率。这也就意味着：难度值必须根据全网算力的变化进行调整。难度调整的策略是由最新2016个区块的花费时长与期望时长（期望时长为20160分钟即两周，是按每10分钟一个区块的产生速率计算出的总时长）比较得出的，根据实际时长与期望时长的比值，进行相应调整（或变难或变易）。也就是说，如果区块产生的速率比10分钟快则增加难度，比10分钟慢则降低难度。

PoW其实在比特币中是做了以下的三件事情。

这样可以防止一台高性能机器同时跑上万个节点，因为每完成一个工作都要有足够的算力。

有经济奖励就会加速整个系统的去中心化，也鼓励大家不要去作恶，要积极地按照协议本来的执行方式去执行。(所以说，无币区块链其实是不可行的，无币区块链一定导致中心化。)

也就是说，每个节点都不能以自身硬件条件去控制出快速度。现在的比特币上平均10分钟出一个块，性能再好的机器也无法打破这个规则，这就能够保证 区块链是可以收敛到共同的主链上的 ，也就是我们所说的共识。

综上，共识只是PoW三个作用中的一点，事实上PoW设计的作用有点至少有这么三种。

默克尔树的概念其实很简单，如图所示

这样，我们区块的结构就大致完整了，这里分成了区块头和区块体两部分。

区块链的每个节点，都保存着区块链从创世到现在的每一区块，即每一笔交易都被保存在节点上，现在已经有几百个GB了。
每当比特币系统中有一笔新的交易生成，就会将新交易广播到所有的节点。每个节点都把新交易收集起来，并生成对应的默克尔根，拼接完区块头后，就开始调整区块头里的随机数值，然后就开始算数学题

将算出的result和网络中的目标值进行比对，如果是结果是小于的话，就全网广播答案。其他矿工收到了这个信息后，就会立马放下手里的运算，开始下一个区块的计算。
举个例子，当前A节点在挖38936个区块，A挖矿节点一旦完成计算，立刻将这个区块发给它的所有相邻节点。这些节点在接收并验证这个新区块后，也会继续传播此区块。当这个新区块在网络中扩散时，每个节点都会将它作为第38936个区块(前一个区块为38935)加到自身节点的区块链副本中。当挖矿节点收到并验证了这个新区块后，它们会放弃之前对构建这个相同高度区块的计算，并立即开始计算区块链中下一个区块的工作。
整个流程就像下一张图所展示的这样：

简单来说，双花问题是一笔钱重复花了两次。具体来讲，双花问题可分为两种情况：
1.同一笔钱被多次使用；
2.一笔钱只被使用过一次，但是通过黑客攻击或造假等方式，将这笔钱复制了一份，再次使用。
在我们生活的数字系统中，由于数据的可复制性，使得系统可能存在同一笔数字资产因不当操作被重复使用的情况，为了解决双花问题，日常生活中是依赖于第三方的信任机构的。这类机构对数据进行中心化管理，并通过实时修改账户余额的方法来防止双重支付的出现。而作为去中心化的点对点价值传输系统，比特币通过UTXO、时间戳等技术的整合来解决双花问题。

UTXO的英文全称是 unspent transaction outputs ，意为 未使用的交易输出 。UTXO是一种有别于传统记账方式的新的记账模型。
银行里传统的记账方式是基于账户的，主要是记录某个用户的账户余额。而UTXO的交易方式，是基于交易本身的，甚至没有账户的概念。在UTXO的记账机制里，除了货币发行外，所有的资金来源都必须来自于前面某一个或几个交易。任何一笔的交易总量必须等于交易输出总量。UTXO的记账机制使得比特币网络中的每一笔转账，都能够追溯到它前面一笔交易。
比特币的挖矿节点获得新区块的挖矿奖励，比如 12.5 个比特币，这时，它的钱包地址得到的就是一个 UTXO，即这个新区块的币基交易（也称创币交易）的输出。币基交易是一个特殊的交易，它没有输入，只有输出。
当甲要把一笔比特币转给乙时，这个过程是把甲的钱包地址中之前的一个 UTXO，用私钥进行签名，发送到乙的地址。这个过程是一个新的交易，而乙得到的是一个新的 UTXO。
这就是为什么有人说在这个世界上根本没有比特币，只有 UTXO，你的地址中的比特币是指没花掉的交易输出。
以Alice向Bob进行转账的过程举例的话：

UTXO 与我们熟悉的账户概念的差别很大。我们日常接触最多的是账户，比如，我在银行开设一个账户，账户里的余额就是我的钱。
但在比特币网络中没有账户的概念，你可以有多个钱包地址，每个钱包地址中都有着多个 UTXO，你的钱是所有这些地址中的 UTXO 加起来的总和。
中本聪发明比特币的目标是创建一个点对点的电子现金，UTXO 的设计正可以看成是借鉴了现金的思路：我们可能在这个口袋里装点现金，在那个柜子角落里放点现金，在这种情况下不存在一个账户，你放在各处的现金加起来就是你所有的钱。
采用 UTXO 设计还有一个技术上的理由，这种特别的数据结构可以让双重花费更容易验证。对比一下：

『伍』 为什么说比特币挖矿耗电量巨大

说到比特币，我们相信每个人都熟悉它。尽管这种货币是一种虚拟货币，但不可否认的是，它的购买力确实非常强。也许许多朋友知道比特币是从互联网上挖掘出来的，现在正在努力挖掘。比特币消耗大量电能。

2018年5月25日，全球比特币开采成本为1.88亿千瓦时，相当于每年688.1亿千瓦时的耗电量，是2017年5月耗电量的115倍(115.7亿千瓦时)。比特币矿产资源的全球消耗量相当于捷克国家的能源消耗量，占全球电力消耗量的0.31%。平均而言，每笔比特币交易消耗968千瓦时，相当于美国32天家庭一天的耗电量。

『陆』 比特币机器是怎么运转的

很多朋友对于比特币的算力比特币的矿机矿场以及挖矿的回报率都是比较陌生的，下面我们就详细科普一下比特币以及区块链记录之间的运行机制。首先解释一下什么叫区块链？我们可以把它看成是分布式的账本以及构成的一个相对应的信用网络，在这个网络中每个人的言行举止都可以记录在链上，并且支持验证和回溯调查，多个链组合在一起就形成了区块，而负责把这个信息记录在链上的我们把它称之为矿工。

所以看到这里，相信大家也就能够理解什么是比特币的算力，什么是比特币的挖矿？另外提一句，当前的矿场基本上已经被大机构所垄断，或者说所谓的入门门槛非常之高，没有几百万元的投资或者上千万的投资，基本上在当前的比特币挖矿行业中都属于散户，而散户矿工经常会因为算力波动较大以及电费成本的上升入不敷出而放弃挖矿。

『柒』 姣旂壒甯佸叏缃戠畻鍔涢艰繎 100E 锝滅畻鍔涗笌浠锋牸銆佸噺鍗娿佸畨鍏ㄦф湁浣曞叧绯伙紵

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『捌』 比特币挖矿机的进化史是怎样的呢

自从比特币诞生以来，比特币挖矿经历了以下四个阶段：
CPU挖矿→GPU挖矿→专业矿机挖矿→矿池挖矿。
2009年1月3日，比特币创始人中本聪用电脑CPU挖出了第一批比特币。
随着大家对比特币的认可，挖矿的人越来越多，全网算力不断上升，挖矿难度逐渐上涨。
2010年9月18日第一个显卡挖矿软件发布。一张显卡相当于几十个CPU，挖矿能力得到明显提升。
之后又有人发明了基于挖矿芯片的专业挖矿设备，即矿机。目前行业领先的蚂蚁矿机装有将近200张BM1387芯片，相当于3万多张GPU的算力。
随着更多矿机加入挖矿，单独的矿机也很难挖到比特币了。于是，矿工将自己的矿机集中起来，形成了矿场和矿池。

『玖』 算力是什么意思是什么

算力指计算能力，指的是在通过“挖矿”得到比特币的过程中，我们需要找到其相应的解m，而对于任何一个六十四位的哈希值，要找到其解m，都没有固定算法，只能靠计算机随机的hash碰撞，而一个挖矿机每秒钟能做多少次hash碰撞，就是其“算力”的代表，单位写成hash/s,这就是所谓工作量证明机制POW(Proof Of Work)。