比特币挖矿算力全网

⑴ 3080显卡挖一个比特币要多久

比特币是一种网络虚拟货币。比特币网络通过“挖矿”来生成新的比特币。所谓“挖矿”实质上是用计算机解决一项复杂的数学问题，来保证比特币网络分布式记账系统的一致性。假设挖矿计算能力为100Mhash/s，每天总计算力为4000Ghash/s，那么每24小时可以挖出3600个比特币。
中国的算力已经占到了全世界的75%以上，也就是说全世界有75%的比特币都是madeinChina。那么一个比特币要挖多久?
曾经的比特币非常好“挖”，普通电脑CPU就能完成，只需下载软件就可以自动“解题”。但是随着币价上涨，想要“解题”的人越来越多，挖矿的难度也越来越大。现在挖一个比特币需要消耗的计算量普通人根本无力承担，普通电脑就别想了。
业内人士表示，在2014年，每天50万元电费产出100个比特币，仅电费成本每枚就要5000元。但是到了现在，同样的成本已经翻了一倍以上，每枚比特币电费成本高达万元。
在比特币的产生机制里，挖矿奖励是递减的。比特币诞生之初，每记一页账本，矿工就能拿到50个比特币，后来记一页奖励25个，依次递减。就像挖金子一样，一开始挖得多，后来越来越少。每次新增奖励减少一半的时间点，就叫做比特币产量减半。
假设挖矿计算能力为100Mhash/s，在2014年每天总计算力为4000Ghash/s，每24小时挖出3600个比特币。
现在，我们可以这样来理解挖比特币的难度，相当于1亿个骰子扔出小于1亿零50的数字，谁先扔出来，谁就获得记账权。此时，1亿零50就是个哈希值，扔骰子的过程叫做哈希碰撞，而挖矿算力的单位就是每秒钟多少次哈希碰撞。
目前比特币全网算力达到236万万亿次哈希碰撞每秒，相当于20多万个50米长的标准游泳池里面水滴的数目。但即便是这么大的算力，也需要10分钟左右才能碰撞到一个符合要求的哈希值。
2012年比特币进行了第一次产量减半，2016年7月，比特币进行了第二次产量减半，目前记一页账本获得的奖励是12.5个比特币。下一次减半会发生在2020年左右，而到2040年比特币总数不会再增加，总量是2100万枚。
相关视频：一个比特币要挖多久

⑵ 用笔记本在家挖矿，一天可以挖几个比特币

现如今如果还试图用笔记本或家用电脑在家里“挖矿”，绝对是吃饱了撑得慌，除了浪费电之外，连比特币的最小单位1聪都不可能获得（1比特币为1亿个聪）。

如果挖矿这件事真的有这么简单，那么多矿场就不会设置在深山老林离发电厂很近的地方，矿场里的每一台算力惊人价值不菲的矿机都极为耗电，可谓是吃电的老虎。

如今一台专业矿机的算力达到了惊人的110TH/s，功率为3250w，也就是一个小时耗电3.25度。

这样一台算力达到了110TH/s的矿机，挖矿一年可以产出0.2158个比特币，年耗电量为284700度电，电费如果以3毛钱计算就是85410元/年，如果是以正常的市电电价挖矿一年下来还真可能连本都捞不回来。

110TH/s的算力是什么概念？

1H/s就是每秒一次哈希碰撞，而1TH/s就是每秒1000G次哈希碰撞（1万亿次），那么110TH/s的算力就是110万亿次哈希碰撞。

拿一块七彩虹的GTX 1080Ti Neptune水冷显卡，这张显卡对于一台普通的电脑来说已经很炸了，通过超频后测得的算力大约是1.8GH/s，也就是0.0018TH/s。按照这样的速度来挖一个比特币，可谓是何年何月，还不如洗洗睡吧，更别提用普通的家用电脑来挖比特币了。

用家用电脑挖矿放到2010年以前还是有可能的

在2010年挖一个比特币需要经过7.3M次哈希碰撞，也就是730万次哈希碰撞。在那个时候，如果你懂得怎么去挖矿，用普通的电脑还是有可能挖出比特币来的。奈何在当时比特币的价格并不足以对一般人产生诱惑力，就跟所有人都后悔为什么没有早点买房一样。

自从2016年开始比特币的价格就随着挖矿的难度系数蹭蹭地往上涨，给人的错觉就是比特币的价格是和算力的增加而增加的。实际上我们细微的观察算力曲线和价格曲线就会发现，价格和算力并不成正比，不管是价格还是算力都随着时间的推移有涨有跌。这时我们就会发现它具有了股票、债券、期货这样的市场属性，是可以被炒作的，它也会受市场、政策等因素影响。

按照中本聪的算法，比特币的总量大约为2100万个，最开始的时候，每完成一次记账就会奖励50个比特币，但每过4年奖励就会减半，预计到2140年奖励就会变为0，所以越是往后，挖出比特币的难度系数就会越大。

这么说似乎可以认定比特币是一种稀缺的资源，但它并没有货币的属性，仅仅只是一串毫无用处的字符串。只是币圈的这些人哄抬它就水涨船高了，假如有一天这个巨大的泡沫破裂了，比特币就是一串字符串，接盘的人就是那些手握比特币而出手不了的人。

比特币到底是个什么东西？

比特币就是维持区块链记账系统中的一种奖励机制，对于整个区块链记账系统来说参与挖矿的人越多，参与账本数据确认的人也就越多，区块数据也就越安全。如果没有这种奖励机制，区块链记账系统就玩不下去了。

区块链中的每一个节点都拥有记账的权利，但每笔账单记账权是通过接一道数学题来获得，只不过这道数学题很难解，并且越来越难解。谁先算出难度系数内的值，谁就拥有优先记账权。计算出来的值通过验证后，和账本一起封装，广播到区块链中，这样就完成了记账的过程，然后就会获得相应的比特币奖励。

细细想来挖比特币还真的是挖了个寂寞

那么多矿场的矿机每年耗费那么多电，仅仅为了解一道又一道的数学题从而获得比特币交易的记账权利。这些电用来作为工厂生产不香吗？哪怕用来吹吹空调也划得来。

比特币被资本裹挟后，然后资本在高位临近崩盘时撤离，会不会又是一地鸡毛，一片哀嚎呢。所以普通人还是别想用笔记本挖比特币这件事了。

笔记本一天挖几个？你是来 搞笑 的吗？比特币矿机又叫高频计算机，为什么叫高频计算机，因为他的运算速率是以T为单位，三年前一台11.5T的矿机都需要一年时间挖一个比特币，1T=1024G，而且比特币挖狂周期是不断衰减的，也就是同样算力越往后挖一个时间越久，你的工作笔记本估计也就8G，你说一天能挖几个？

你还想一天挖几个比特币？大概你可以想象一年能不能挖出0.1个比特币。

按现在的通行说法，普通电脑挖矿，大致上回不来电费的本。虽然笔记本是公司的，但家里的电费是你自己掏吧。所以，性能本来就缩水的笔记本去挖矿，一定在电费上让你老开心了。

天上不会突然掉馅饼的。

比特币在2月20日早晨突破了56000美元，截至13时30分，比特币价格为55624美元左右，24小时上涨8.29%，24小时内成交量为753.9美元，市值达1.04万亿，进入“万亿俱乐部”。

以上这样的数据看着当然诱人，一枚比特币的价值近40万人民币，是很多普通上班族不吃不喝工作六七年的工资，想用笔记本在家挖矿，估计连电费都赚不回来。

一夜暴富，想想就好，还是脚踏实地一些好。

保持当前比特币的全网算力难度不变，即便是你用当前3060显卡来挖比特币，那么这个时间也需要1400年才能挖出一枚比特币。所以不要有任何实质性的幻想，你接触比特币的时间现在已经是2021年，不是2009年的那个时间节点。

比特币由原先的几美分已经一路上涨至目前最高的5.8万美元，换句话说2009年左右比特币的价格只有几元人民币，但是到目前为止已经上涨到了30万人民币一枚的价格。再加上比特币的无国界和去中心化属性，在过去11年的时间里，比特币的全网算力已经呈现出指数爆炸式的增长，世界各地电力丰富稳定的地区都有比特币的专业矿场存在。

所以目前我们任何更先进的家用电脑都是无法直接去挖掘比特币的。要不然为什么我们能够听到专业的比特币矿场和相对应的矿机？现在都是几百上千个显卡集中组成的专业矿机来贡献比特币的算力，谁先打包出了相对应的区块，谁就能获得6.25个比特币的奖励。

时代已经发展到了目前的这个阶段，如果现在是2009年甚至于2010年的那个时间节点，家用电脑当时确实是可以支持挖掘比特币的，全网算力不高参与量极少，因为那个时候很多人都不了解比特币，当时的比特币也并不值钱。

所以我们能够看到在2010年上半年的时候，当时一部分的矿工在淘宝网上出售相对应的比特币，当时的价格是5元人民币到10元人民币一枚。即便是2011年的下半年比特币当时的价格也才60元人民币左右。

但是从2012年下半年开始，基本上比特币的发展阶段就已经越过了调用电脑贡献算力的时代，开始进入到了专业的矿机时代。当然目前比特币的价格对于相对应的挖矿而言是有丰富的利润回报率的，但是在比特币熊市的时候基本上挖矿是呈现出亏损状态的，那个时候只有垫资囤币等待牛市周期到来才能获得总的盈利。

所以现在也不要轻易的去参与到专业的比特币挖矿行业中，这个行业的入门门槛极高，并且需要专业的人员以及很大的资金链支撑，风险也是比较大的。

一天挖几颗？以现在比特币的价格近5万美元一颗，别人都是在房间里放几十上百张显卡用货架装着挖矿，以笔记本挖矿解码的速度，估计几年都没有一颗，想要挖矿至少还是要配备1050ti以上的显卡才行，而且显卡越多，解码越快，同时对电费，显卡寿命消耗也是不小的费用，作为普通人还是最好不要打比特币的主意，容易踏空摔疼

天上掉馅饼的事情你也相信？就算真能挖到，那也需要你有强大的服务器阵容，而并非是你的一台小电脑能做的。而且挖一个不是按照天来计算，是你以年做单位来计算，你算算，你一年能挖一个不？？

大兄弟醒醒，你这个想法容易上当受骗。

不劳而获的心理太重，盲目跟风的行为也重，最好的还是不切实际。

还是脚踏实地吧。

4千台3kW矿机，一天24小时能挖出一个BTC，你的20台笔记本算力比不上一台矿机，按此计算，你一台笔记本需8万天才能挖出一个币，平均一天24小时能挖出8万分之一个比特币。

但是你一台笔记本，即使挖8万/365=220年，肯定挖不出一个比特币，因为每隔2年左右，区块链所藏币的数量会减半，按此逻辑，你这笔记本挖一万年也挖不出一个比特币[捂脸][捂脸][捂脸]

兄弟你想的太多了，不知道你有没看过一个新闻，疫情期间韩国很多网吧全都不营业改挖矿了，整个网吧的电脑一天也挖不了多少，何况一个笔记本了。我有个朋友专门做挖矿的，他在云南的中缅边境那里建的矿场。就是因为那里电费便宜。以前还有很多人在内蒙古建矿场，因为点都是偷的，但是后来被抓住判刑了。所以咱们不是圈里的人基本操作不了，还不如多发发文章赚点零花钱呢！

⑶ 比特币矿机1 Ghash/s的算力，按照现在的全网算力，每天的收益是多少

0.03个比特币 约人民币17块钱

⑷ 什么是比特币挖矿是什么意思

比特币(Bitcoin)的概念最初由中本聪在2008年11月1日提出，并于2009年1月3日正式诞生 。根据中本聪的思路设计发布的开源软件以及建构其上的P2P网络。
比特币是一种P2P形式的数字货币?。比特币的交易记录公开透明 。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。
1、与大多数货币不同，比特币不依靠特定货币机构发行，它依据特定算法，通过大量的计算产生，比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为，并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。
2、P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付。这同样确保了货币所有权与流通交易的匿名性。比特币其总数量非常有限，具有稀缺性。该货币系统曾在4年内只有不超过1050万个，之后的总数量将被永久限制在2100万个 。

比特币挖矿，就是用于赚取比特币的电脑，这类电脑一般有专业的挖矿芯片，多采用烧显卡的方式工作，耗电量较大。用户用个人计算机下载软件然后运行特定算法，与远方服务器通讯后可得到相应比特币，是获取比特币的方式之一。

1、比特币挖矿机的价格从一台两三百元到20万元不等。从2011年到2013年，高配置的比特币"挖矿机"从1万元涨到了30万元，但性能也比此前好了不少。据业内人士介绍，以前的老机器100天才能挖到1个比特币，如今(2013年)的机器，100天就能挖到3.5个。
2、按照国内组装团队公布的矿机资料，一台售价3000元的最低配置挖矿机，按照比特币挖矿速度，30多天便可以回本。采矿速度10G/s的机器每天24小时能挖到大约0.03个比特币，而13G/s的机器按照2013年的全网算力和难度，每天24小时能挖大约0.035个比特币。
3、挖矿实际是性能的竞争、装备的竞争，由非常多张显卡组成的挖矿机，哪怕只是HD6770这种中低端显卡，"组团"之后的运算能力还是能够超越大部分用户的单张显卡的。而且这还不是最可怕的，有些挖矿机是更多这样的显卡阵列组成的，数十乃至过百的显卡一起来，显卡本身也是要钱的，算上硬件价格等各种成本，挖矿存在相当大的支出。

⑸ 比特币挖矿到底在计算什么

要知道挖矿到底在计算什么，首先得知道比特币的本质及产生的过程。比特币是基于网络的电子货币，实际是互联网的一串代码，依靠算法计算得出。挖矿是完成算法的过程，也是生产比特币的唯一方式。而且由于算法规定，比特币目前只有2100万个。
1、挖矿既能生产比特币，又能保障交易信息
类似于，一个数学系统包含2100万个数学题，需要通过庞大的计算量不断的去寻求这个每个数学题的特解。另外，特解是唯一的。
下面来具体解释挖矿，从作用来说，挖矿不仅可以增加比特币货币供应，而且还可以保护比特币交易安全、防止欺诈交易。从过程来说，比特币网络是一个点对点的支付系统，任何人都可以通过交易程序进行交易。
为了确保交易过程被如实记录，就需要“矿工”这个角色来负责记录比特币交易信息，这个时间间隔是10分钟，矿工中记账最好的交易记录就会被打包存储到一个新的区块中，相应的矿工也会得到一定数量的比特币奖励。
2、挖矿过程极其复杂，非人力所能为
具体的流程如下，当某一个矿工监听到这笔交易时，首先会对交易信息进行验证。通过验证的交易则会被矿工记录下来，保存在自己的数据库里面。全世界可能有成千上万个矿工在进行同一件事，但在每十分钟内，只有一个矿工有权创建新的区块，使自己记录的交易信息被大家所承认并永久地存储下来。
接下来，矿工们就需要争夺记账权，这是一场算力竞赛的比拼，其核心是用计算机完成大量的计算任务，找到一个超难的随机数，这个随机数就是第一段所说的方程特解，最先算出正确随机数的矿工胜出。根据游戏规律，一个矿工获得记账权的几率与其算力占全网算力之和的比例成正比。换句话说，找到该随机数的概率相当于将一亿个骰子扔出，最后骰子总和小于1亿零50。因此，挖矿需要大量的计算机，安装特定的算法软件，日夜重复运行，非人力所能为。
3、比特币挖矿其实就是“村民记账”
可能还是有网友不懂，那就举个例子。在一个村里，村民之间经常会发生借款行为，哪怕写了字据也有违约的风险。那么，在每次村里有借款行为发生的时候，就用村里的大喇叭告知大家，所有的村民（矿工）就在自己的账簿里记下所有交易记录。

⑹ 比特币有被完全挖完的一天吗比特币是如何挖出来的

每10min就会有一块BTC被挖掘出来，因为市场竞争这么剧烈，12.5比特币的区块链奖赏将根据其在这一过程中的哈希率奉献在竞争者中间进行分配。大部分BTC采掘也被挖币大农场和开采池所取代，因而，为了获得一些BTC，你必须加入其中一个或另一个开采池，并奉献你所能贡献的一切哈希率。应用传统的个人计算机，乃至GPU服务平台可能需要好多个月的时间才可以挣到BTC，由于ASIC芯片目前在BTC采掘行业占有主导性。

调整后的难度系数促使每形成一个区块链的预期时间为10min。现今难易度约为480PH/s，约是创世区块的680亿倍左右，换句话说，以现在的算率，各大网站挖矿需要经过约3000万亿元亿个哈希运算才能找到一个符合条件的回答，形成一个新的区块链。即使是能够证明你挖掘出来的BTC或者其他的加密数字货币是真实的，可是只不过是临时存有其他人帐户。一般这种手机上云挖矿方式都是要达到一定的总数之后才可以转币，而达到这一周期时间或是门坎必须很长一段时间，已经足够别人跑路了。

⑺ 一个矿机比特币每天能挖多少呀

간

⑻ 详解比特币挖矿原理

可以将区块链看作一本记录所有交易的公开总帐簿（列表），比特币网络中的每个参与者都把它看作一本所有权的权威记录。

比特币没有中心机构，几乎所有的完整节点都有一份公共总帐的备份，这份总帐可以被视为认证过的记录。

至今为止，在主干区块链上，没有发生一起成功的攻击，一次都没有。

通过创造出新区块，比特币以一个确定的但不断减慢的速率被铸造出来。大约每十分钟产生一个新区块，每一个新区块都伴随着一定数量从无到有的全新比特币。每开采210,000个块，大约耗时4年，货币发行速率降低50%。

在2016年的某个时刻，在第420,000个区块被“挖掘”出来之后降低到12.5比特币/区块。在第13,230,000个区块（大概在2137年被挖出）之前，新币的发行速度会以指数形式进行64次“二等分”。到那时每区块发行比特币数量变为比特币的最小货币单位——1聪。最终，在经过1,344万个区块之后，所有的共20,999,999.9769亿聪比特币将全部发行完毕。换句话说， 到2140年左右，会存在接近2,100万比特币。在那之后，新的区块不再包含比特币奖励，矿工的收益全部来自交易费。

在收到交易后，每一个节点都会在全网广播前对这些交易进行校验，并以接收时的相应顺序，为有效的新交易建立一个池（交易池）。

每一个节点在校验每一笔交易时，都需要对照一个长长的标准列表：

交易的语法和数据结构必须正确。

输入与输出列表都不能为空。

交易的字节大小是小于MAX_BLOCK_SIZE的。

每一个输出值，以及总量，必须在规定值的范围内 （小于2,100万个币，大于0）。

没有哈希等于0，N等于-1的输入（coinbase交易不应当被中继）。

nLockTime是小于或等于INT_MAX的。

交易的字节大小是大于或等于100的。

交易中的签名数量应小于签名操作数量上限。

解锁脚本（Sig）只能够将数字压入栈中，并且锁定脚本（Pubkey）必须要符合isStandard的格式 （该格式将会拒绝非标准交易）。

池中或位于主分支区块中的一个匹配交易必须是存在的。

对于每一个输入，如果引用的输出存在于池中任何的交易，该交易将被拒绝。

对于每一个输入，在主分支和交易池中寻找引用的输出交易。如果输出交易缺少任何一个输入，该交易将成为一个孤立的交易。如果与其匹配的交易还没有出现在池中，那么将被加入到孤立交易池中。

对于每一个输入，如果引用的输出交易是一个coinbase输出，该输入必须至少获得COINBASE_MATURITY (100)个确认。

对于每一个输入，引用的输出是必须存在的，并且没有被花费。

使用引用的输出交易获得输入值，并检查每一个输入值和总值是否在规定值的范围内 （小于2100万个币，大于0）。

如果输入值的总和小于输出值的总和，交易将被中止。

如果交易费用太低以至于无法进入一个空的区块，交易将被拒绝。

每一个输入的解锁脚本必须依据相应输出的锁定脚本来验证。

以下挖矿节点取名为 A挖矿节点

挖矿节点时刻监听着传播到比特币网络的新区块。而这些新加入的区块对挖矿节点有着特殊的意义。矿工间的竞争以新区块的传播而结束，如同宣布谁是最后的赢家。对于矿工们来说，获得一个新区块意味着某个参与者赢了，而他们则输了这场竞争。然而，一轮竞争的结束也代表着下一轮竞争的开始。

验证交易后，比特币节点会将这些交易添加到自己的内存池中。内存池也称作交易池，用来暂存尚未被加入到区块的交易记录。

A节点需要为内存池中的每笔交易分配一个优先级，并选择较高优先级的交易记录来构建候选区块。

一个交易想要成为“较高优先级”，需满足的条件：优先值大于57,600,000，这个值的生成依赖于3个参数：一个比特币（即1亿聪），年龄为一天（144个区块），交易的大小为250个字节：

High Priority > 100,000,000 satoshis * 144 blocks / 250 bytes = 57,600,000

区块中用来存储交易的前50K字节是保留给较高优先级交易的。 节点在填充这50K字节的时候，会优先考虑这些最高优先级的交易，不管它们是否包含了矿工费。这种机制使得高优先级交易即便是零矿工费，也可以优先被处理。

然后，A挖矿节点会选出那些包含最小矿工费的交易，并按照“每千字节矿工费”进行排序，优先选择矿工费高的交易来填充剩下的区块。

如区块中仍有剩余空间，A挖矿节点可以选择那些不含矿工费的交易。有些矿工会竭尽全力将那些不含矿工费的交易整合到区块中，而其他矿工也许会选择忽略这些交易。

在区块被填满后，内存池中的剩余交易会成为下一个区块的候选交易。因为这些交易还留在内存池中，所以随着新的区块被加到链上，这些交易输入时所引用UTXO的深度（即交易“块龄”）也会随着变大。由于交易的优先值取决于它交易输入的“块龄”，所以这个交易的优先值也就随之增长了。最后，一个零矿工费交易的优先值就有可能会满足高优先级的门槛，被免费地打包进区块。

UTXO（Unspent Transaction Output） : 每笔交易都有若干交易输入，也就是资金来源，也都有若干笔交易输出，也就是资金去向。一般来说，每一笔交易都要花费（spend）一笔输入，产生一笔输出，而其所产生的输出，就是“未花费过的交易输出”，也就是 UTXO。

块龄：UTXO的“块龄”是自该UTXO被记录到区块链为止所经历过的区块数，即这个UTXO在区块链中的深度。

区块中的第一笔交易是笔特殊交易，称为创币交易或者coinbase交易。这个交易是由挖矿节点构造并用来奖励矿工们所做的贡献的。假设此时一个区块的奖励是25比特币，A挖矿的节点会创建“向A的地址支付25.1个比特币(包含矿工费0.1个比特币)”这样一个交易，把生成交易的奖励发送到自己的钱包。A挖出区块获得的奖励金额是coinbase奖励（25个全新的比特币）和区块中全部交易矿工费的总和。

A节点已经构建了一个候选区块，那么就轮到A的矿机对这个新区块进行“挖掘”，求解工作量证明算法以使这个区块有效。比特币挖矿过程使用的是SHA256哈希函数。

用最简单的术语来说， 挖矿节点不断重复进行尝试，直到它找到的随机调整数使得产生的哈希值低于某个特定的目标。 哈希函数的结果无法提前得知，也没有能得到一个特定哈希值的模式。举个例子，你一个人在屋里打台球，白球从A点到达B点，但是一个人推门进来看到白球在B点，却无论如何是不知道如何从A到B的。哈希函数的这个特性意味着：得到哈希值的唯一方法是不断的尝试，每次随机修改输入，直到出现适当的哈希值。

需要以下参数

• block的版本 version

• 上一个block的hash值: prev_hash

• 需要写入的交易记录的hash树的值: merkle_root

• 更新时间: ntime

• 当前难度: nbits

挖矿的过程就是找到x使得

SHA256(SHA256(version + prev_hash + merkle_root + ntime + nbits + x )) < TARGET

上式的x的范围是0~2^32, TARGET可以根据当前难度求出的。

简单打个比方，想象人们不断扔一对色子以得到小于一个特定点数的游戏。第一局，目标是12。只要你不扔出两个6，你就会赢。然后下一局目标为11。玩家只能扔10或更小的点数才能赢，不过也很简单。假如几局之后目标降低为了5。现在有一半机率以上扔出来的色子加起来点数会超过5，因此无效。随着目标越来越小，要想赢的话，扔色子的次数会指数级的上升。最终当目标为2时（最小可能点数），只有一个人平均扔36次或2%扔的次数中，他才能赢。

如前所述，目标决定了难度，进而影响求解工作量证明算法所需要的时间。那么问题来了：为什么这个难度值是可调整的？由谁来调整？如何调整？

比特币的区块平均每10分钟生成一个。这就是比特币的心跳，是货币发行速率和交易达成速度的基础。不仅是在短期内，而是在几十年内它都必须要保持恒定。在此期间，计算机性能将飞速提升。此外，参与挖矿的人和计算机也会不断变化。为了能让新区块的保持10分钟一个的产生速率，挖矿的难度必须根据这些变化进行调整。事实上，难度是一个动态的参数，会定期调整以达到每10分钟一个新区块的目标。简单地说，难度被设定在，无论挖矿能力如何，新区块产生速率都保持在10分钟一个。

那么，在一个完全去中心化的网络中，这样的调整是如何做到的呢？难度的调整是在每个完整节点中独立自动发生的。每2,016个区块(2周产生的区块)中的所有节点都会调整难度。难度的调整公式是由最新2,016个区块的花费时长与20,160分钟（两周，即这些区块以10分钟一个速率所期望花费的时长）比较得出的。难度是根据实际时长与期望时长的比值进行相应调整的（或变难或变易）。简单来说，如果网络发现区块产生速率比10分钟要快时会增加难度。如果发现比10分钟慢时则降低难度。

为了防止难度的变化过快，每个周期的调整幅度必须小于一个因子（值为4）。如果要调整的幅度大于4倍，则按4倍调整。由于在下一个2,016区块的周期不平衡的情况会继续存在，所以进一步的难度调整会在下一周期进行。因此平衡哈希计算能力和难度的巨大差异有可能需要花费几个2,016区块周期才会完成。

举个例子，当前A节点在挖277,316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277,316个区块(父区块为277,315)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。

比特币共识机制的第三步是通过网络中的每个节点独立校验每个新区块。当新区块在网络中传播时，每一个节点在将它转发到其节点之前，会进行一系列的测试去验证它。这确保了只有有效的区块会在网络中传播。

每一个节点对每一个新区块的独立校验，确保了矿工无法欺诈。在前面的章节中，我们看到了矿工们如何去记录一笔交易，以获得在此区块中创造的新比特币和交易费。为什么矿工不为他们自己记录一笔交易去获得数以千计的比特币？这是因为每一个节点根据相同的规则对区块进行校验。一个无效的coinbase交易将使整个区块无效，这将导致该区块被拒绝，因此，该交易就不会成为总账的一部分。

比特币去中心化的共识机制的最后一步是将区块集合至有最大工作量证明的链中。一旦一个节点验证了一个新的区块，它将尝试将新的区块连接到到现存的区块链，将它们组装起来。

节点维护三种区块：

· 第一种是连接到主链上的，

· 第二种是从主链上产生分支的（备用链），

· 第三种是在已知链中没有找到已知父区块的。

有时候，新区块所延长的区块链并不是主链，这一点我们将在下面“ 区块链分叉”中看到。

如果节点收到了一个有效的区块，而在现有的区块链中却未找到它的父区块，那么这个区块被认为是“孤块”。孤块会被保存在孤块池中，直到它们的父区块被节点收到。一旦收到了父区块并且将其连接到现有区块链上，节点就会将孤块从孤块池中取出，并且连接到它的父区块，让它作为区块链的一部分。当两个区块在很短的时间间隔内被挖出来，节点有可能会以相反的顺序接收到它们，这个时候孤块现象就会出现。

选择了最大难度的区块链后，所有的节点最终在全网范围内达成共识。随着更多的工作量证明被添加到链中，链的暂时性差异最终会得到解决。挖矿节点通过“投票”来选择它们想要延长的区块链，当它们挖出一个新块并且延长了一个链，新块本身就代表它们的投票。

因为区块链是去中心化的数据结构，所以不同副本之间不能总是保持一致。区块有可能在不同时间到达不同节点，导致节点有不同的区块链视角。解决的办法是， 每一个节点总是选择并尝试延长代表累计了最大工作量证明的区块链，也就是最长的或最大累计难度的链。

当有两个候选区块同时想要延长最长区块链时，分叉事件就会发生。正常情况下，分叉发生在两名矿工在较短的时间内，各自都算得了工作量证明解的时候。两个矿工在各自的候选区块一发现解，便立即传播自己的“获胜”区块到网络中，先是传播给邻近的节点而后传播到整个网络。每个收到有效区块的节点都会将其并入并延长区块链。如果该节点在随后又收到了另一个候选区块，而这个区块又拥有同样父区块，那么节点会将这个区块连接到候选链上。其结果是，一些节点收到了一个候选区块，而另一些节点收到了另一个候选区块，这时两个不同版本的区块链就出现了。

分叉之前

分叉开始

我们看到两个矿工几乎同时挖到了两个不同的区块。为了便于跟踪这个分叉事件，我们设定有一个被标记为红色的、来自加拿大的区块，还有一个被标记为绿色的、来自澳大利亚的区块。

假设有这样一种情况，一个在加拿大的矿工发现了“红色”区块的工作量证明解，在“蓝色”的父区块上延长了块链。几乎同一时刻，一个澳大利亚的矿工找到了“绿色”区块的解，也延长了“蓝色”区块。那么现在我们就有了两个区块：一个是源于加拿大的“红色”区块；另一个是源于澳大利亚的“绿色”。这两个区块都是有效的，均包含有效的工作量证明解并延长同一个父区块。这个两个区块可能包含了几乎相同的交易，只是在交易的排序上有些许不同。

比特币网络中邻近（网络拓扑上的邻近，而非地理上的）加拿大的节点会首先收到“红色”区块，并建立一个最大累计难度的区块，“红色”区块为这个链的最后一个区块（蓝色-红色），同时忽略晚一些到达的“绿色”区块。相比之下，离澳大利亚更近的节点会判定“绿色”区块胜出，并以它为最后一个区块来延长区块链（蓝色-绿色），忽略晚几秒到达的“红色”区块。那些首先收到“红色”区块的节点，会即刻以这个区块为父区块来产生新的候选区块，并尝试寻找这个候选区块的工作量证明解。同样地，接受“绿色”区块的节点会以这个区块为链的顶点开始生成新块，延长这个链。

分叉问题几乎总是在一个区块内就被解决了。网络中的一部分算力专注于“红色”区块为父区块，在其之上建立新的区块；另一部分算力则专注在“绿色”区块上。即便算力在这两个阵营中平均分配，也总有一个阵营抢在另一个阵营前发现工作量证明解并将其传播出去。在这个例子中我们可以打个比方，假如工作在“绿色”区块上的矿工找到了一个“粉色”区块延长了区块链(蓝色-绿色-粉色)，他们会立刻传播这个新区块，整个网络会都会认为这个区块是有效的，如上图所示。

所有在上一轮选择“绿色”区块为胜出者的节点会直接将这条链延长一个区块。然而，那些选择“红色”区块为胜出者的节点现在会看到两个链： “蓝色-绿色-粉色”和“蓝色-红色”。 如上图所示，这些节点会根据结果将 “蓝色-绿色-粉色” 这条链设置为主链，将 “蓝色-红色” 这条链设置为备用链。 这些节点接纳了新的更长的链，被迫改变了原有对区块链的观点，这就叫做链的重新共识 。因为“红”区块做为父区块已经不在最长链上，导致了他们的候选区块已经成为了“孤块”，所以现在任何原本想要在“蓝色-红色”链上延长区块链的矿工都会停下来。全网将 “蓝色-绿色-粉色” 这条链识别为主链，“粉色”区块为这条链的最后一个区块。全部矿工立刻将他们产生的候选区块的父区块切换为“粉色”，来延长“蓝色-绿色-粉色”这条链。

从理论上来说，两个区块的分叉是有可能的，这种情况发生在因先前分叉而相互对立起来的矿工，又几乎同时发现了两个不同区块的解。然而，这种情况发生的几率是很低的。单区块分叉每周都会发生，而双块分叉则非常罕见。

比特币将区块间隔设计为10分钟，是在更快速的交易确认和更低的分叉概率间作出的妥协。更短的区块产生间隔会让交易清算更快地完成，也会导致更加频繁地区块链分叉。与之相对地，更长的间隔会减少分叉数量，却会导致更长的清算时间。

⑼ 比特币的全网运算力和全网一天能挖到多少比特币在哪看

全网算力是全世界同时运行时的算力。btc123.com 这上可以看算力还有交易量

⑽ 比特币之挖矿与共识（二）

比特币共识机制的第三步是通过网络中的每个节点独立校验每个新区块。当新区块在网络中传播时，每一个节点在将它 转发到其节点之前，会进行一系列的测试去验证它。这确保了只有有效的区块会在网络中传播。

独立校验还确保了诚实 的矿工生成的区块可以被纳入到区块链中，从而获得奖励。行为不诚实的矿工所产生的区块将被拒绝，这不但使他们失 去了奖励，而且也浪费了本来可以去寻找工作量证明解的机会，因而导致其电费亏损。

当一个节点接收到一个新的区块，它将对照一个长长的标准清单对该区块进行验证，若没有通过验证，这个区块将被拒 绝。这些标准可以在比特币核心客户端的CheckBlock函数和CheckBlockHead函数中获得

它包括：

为什么矿工不为他们自己记录一笔交易去获得数以千计的比特币？

这 是因为每一个节点根据相同的规则对区块进行校验。一个无效的coinbase交易将使整个区块无效，这将导致该区块被拒 绝，因此，该交易就不会成为总账的一部分。矿工们必须构建一个完美的区块，基于所有节点共享的规则，并且根据正 确工作量证明的解决方案进行挖矿，他们要花费大量的电力挖矿才能做到这一点。如果他们作弊，所有的电力和努力都 会浪费。这就是为什么独立校验是去中心化共识的重要组成部分。

比特币去中心化的共识机制的最后一步是将区块集合至有最大工作量证明的链中。一旦一个节点验证了一个新的区块， 它将尝试将新的区块连接到到现存的区块链，将它们组装起来。

节点维护三种区块：第一种是连接到主链上的，第二种是从主链上产生分支的（备用链），最后一种是在已知链中没有 找到已知父区块的。在验证过程中，一旦发现有不符合标准的地方，验证就会失败，这样区块会被节点拒绝，所以也不 会加入到任何一条链中。

任何时候，主链都是累计了最多难度的区块链。在一般情况下，主链也是包含最多区块的那个链，除非有两个等长的链 并且其中一个有更多的工作量证明。主链也会有一些分支，这些分支中的区块与主链上的区块互为“兄弟”区块。这些区 块是有效的，但不是主链的一部分。 保留这些分支的目的是如果在未来的某个时刻它们中的一个延长了并在难度值上超 过了主链，那么后续的区块就会引用它们。

如果节点收到了一个有效的区块，而在现有的区块链中却未找到它的父区块，那么这个区块被认为是“孤块”。孤块会被 保存在孤块池中，直到它们的父区块被节点收到。一旦收到了父区块并且将其连接到现有区块链上，节点就会将孤块从 孤块池中取出，并且连接到它的父区块，让它作为区块链的一部分。当两个区块在很短的时间间隔内被挖出来，节点有 可能会以相反的顺序接收到它们，这个时候孤块现象就会出现。

选择了最大难度的区块链后，所有的节点最终在全网范围内达成共识。随着更多的工作量证明被添加到链中，链的暂时性差异最终会得到解决。挖矿节点通过“投票”来选择它们想要延长的区块链，当它们挖出一个新块并且延长了一个链， 新块本身就代表它们的投票。

因为区块链是去中心化的数据结构，所以不同副本之间不能总是保持一致。区块有可能在不同时间到达不同节点，导致节点有不同的区块链全貌。

解决的办法是，每一个节点总是选择并尝试延长代表累计了最大工作量证明的区块链，也就 是最长的或最大累计工作的链（greatest cumulative work chain）。节点通过累加链上的每个区块的工作量，得到建立这个链所要付出的工作量证明的总量。只要所有的节点选择最长累计工作的区块链，整个比特币网络最终会收敛到一致的状态。分叉即在不同区块链间发生的临时差异，当更多的区块添加到了某个分叉中，这个问题便会迎刃而解。

提示由于全球网络中的传输延迟，本节中描述的区块链分叉自动会发生。

然而，倒三角形的区块不会被丢弃。它被链接到星形链的父区块，并形成备用链。虽然节点X认为自己已经正确选择了获胜链，但是它还会保存“丢失”链，使得“丢失”链如果可能最终“获胜”，它还具有重新打包的所需的信息。

这是一个链的重新共识，因为这些节点被迫修改他们对块链的立场，把自己纳入更长的链。任何从事延伸星形-倒三角形的矿工现在都将停止这项工作，因为他们的候选人是“孤儿”，因为他们的父母“倒三角形”不再是最长的连锁。

“倒三角形”内的交易重新插入到内存池中用来包含在下一个块中，因为它们所在的块不再位于主链中。

整个网络重新回到单一链状态，星形-三角形-菱形，“菱形”成为链中的最后一个块。所有矿工立即开始研究以“菱形”为父区块的候选块，以扩展这条星形-三角形-菱形链。

从理论上来说，两个区块的分叉是有可能的，这种情况发生在因先前分叉而相互对立起来的矿工，又几乎同时发现了两个不同区块的解。

然而，这种情况发生的几率是很低的。单区块分叉每周都会发生，而双块分叉则非常罕见。比特币将区块间隔设计为10分钟，是在更快速的交易确认和更低的分叉概率间作出的妥协。更短的区块产生间隔会让交易清算更快地完成，也会导致更加频繁地区块链分叉。与之相对地，更长的间隔会减少分叉数量，却会导致更长的清算时间。

2012年以来，比特币挖矿发展出一个解决区块头基本结构限制的方案。在比特币的早期，矿工可以通过遍历随机数 (Nonce)获得符合要求的hash来挖出一个块。

难度增长后，矿工经常在尝试了40亿个值后仍然没有出块。然而，这很容 易通过读取块的时间戳并计算经过的时间来解决。因为时间戳是区块头的一部分，它的变化可以让矿工用不同的随机值 再次遍历。当挖矿硬件的速度达到了4GH/秒，这种方法变得越来越困难，因为随机数的取值在一秒内就被用尽了。

当出现ASIC矿机并很快达到了TH/秒的hash速率后，挖矿软件为了找到有效的块， 需要更多的空间来储存nonce值 。可以把时间戳延后一点，但将来如果把它移动得太远，会导致区块变为无效。

区块头需要信息来源的一个新的“变革”。解决方案是使用coinbase交易作为额外的随机值来源，因为coinbase脚本可以储存2-100字节的数据，矿工们开始使用这个空间作为额外随机值的来源，允许他们去探索一个大得多的区块头值范围来找到有效的块。这个coinbase交易包含在merkle树中，这意味着任何coinbase脚本的变化将导致Merkle根的变化。

8个字节的额外随机数，加上4个字节的“标准”随机数，允许矿工每秒尝试2^96（8后面跟28个零）种可能性而无需修改时间戳。如果未来矿工穿过了以上所有的可能性，他们还可以通过修改时间戳来解决。同样，coinbase脚本中也有更多额外的空间可以为将来随机数的扩展做准备。

比特币的共识机制指的是，被矿工（或矿池）试图使用自己的算力实行欺骗或破坏的难度很大，至少理论上是这样。就像我们前面讲的，比特币的共识机制依赖于这样一个前提，那就是绝大多数的矿工，出于自己利益最大化的考虑，都会 通过诚实地挖矿来维持整个比特币系统。然而，当一个或者一群拥有了整个系统中大量算力的矿工出现之后，他们就可以通过攻击比特币的共识机制来达到破坏比特币网络的安全性和可靠性的目的。

值得注意的是，共识攻击只能影响整个区块链未来的共识，或者说，最多能影响不久的过去几个区块的共识（最多影响过去10个块）。而且随着时间的推移，整个比特币块链被篡改的可能性越来越低。

理论上，一个区块链分叉可以变得很长，但实际上，要想实现一个非常长的区块链分叉需要的算力非常非常大，随着整个比特币区块链逐渐增长，过去的区块基本可以认为是无法被分叉篡改的。

同时，共识攻击也不会影响用户的私钥以及加密算法（ECDSA）。

共识攻击也 不能从其他的钱包那里偷到比特币、不签名地支付比特币、重新分配比特币、改变过去的交易或者改变比特币持有纪录。共识攻击能够造成的唯一影响是影响最近的区块（最多10个）并且通过拒绝服务来影响未来区块的生成。

共识攻击的一个典型场景就是“51%攻击”。想象这么一个场景，一群矿工控制了整个比特币网络51％的算力，他们联合起来打算攻击整个比特币系统。由于这群矿工可以生成绝大多数的块，他们就可以通过故意制造块链分叉来实现“双重支 付”或者通过拒绝服务的方式来阻止特定的交易或者攻击特定的钱包地址。

区块链分叉/双重支付攻击指的是攻击者通过 不承认最近的某个交易，并在这个交易之前重构新的块，从而生成新的分叉，继而实现双重支付。有了充足算力的保证，一个攻击者可以一次性篡改最近的6个或者更多的区块，从而使得这些区块包含的本应无法篡改的交易消失。

值得注意的是，双重支付只能在攻击者拥有的钱包所发生的交易上进行，因为只有钱包的拥有者才能生成一个合法的签名用于双重支付交易。攻击者在自己的交易上进行双重支付攻击，如果可以通过使交易无效而实现对于不可逆转的购买行为不予付款， 这种攻击就是有利可图的。

攻击者Mallory在Carol的画廊买了描绘伟大的中本聪的三联组画（The Great Fire），Mallory通过转账价值25万美金的比特币 与Carol进行交易。在等到一个而不是六个交易确认之后，Carol放心地将这幅组画包好，交给了Mallory。这时，Mallory 的一个同伙，一个拥有大量算力的矿池的人Paul，在这笔交易写进区块链的时候，开始了51%攻击。

首先，Paul利用自己矿池的算力重新计算包含这笔交易的块，并且在新块里将原来的交易替换成了另外一笔交易（比如直接转给了Mallory 的另一个钱包而不是Carol的），从而实现了“双重支付”。这笔“双重支付”交易使用了跟原有交易一致的UTXO，但收款人被替换成了Mallory的钱包地址。

然后，Paul利用矿池在伪造的块的基础上，又计算出一个更新的块，这样，包含这 笔“双重支付”交易的块链比原有的块链高出了一个块。到此，高度更高的分叉区块链取代了原有的区块链，“双重支付”交 易取代了原来给Carol的交易，Carol既没有收到价值25万美金的比特币，原本拥有的三幅价值连城的画也被Mallory白白 拿走了。

在整个过程中，Paul矿池里的其他矿工可能自始至终都没有觉察到这笔“双重支付”交易有什么异样，因为挖矿程序都是自动在运行，并且不会时时监控每一个区块中的每一笔交易。

为了避免这类攻击，售卖大宗商品的商家应该在交易得到全网的6个确认之后再交付商品。或者，商家应该使用第三方 的多方签名的账户进行交易，并且也要等到交易账户获得全网多个确认之后再交付商品。一条交易的确认数越多，越难 被攻击者通过51%攻击篡改。

对于大宗商品的交易，即使在付款24小时之后再发货，对买卖双方来说使用比特币支付也 是方便并且有效率的。而24小时之后，这笔交易的全网确认数将达到至少144个（能有效降低被51%攻击的可能性）。

需要注意的是，51%攻击并不是像它的命名里说的那样，攻击者需要至少51%的算力才能发起，实际上，即使其拥有不 到51%的系统算力，依然可以尝试发起这种攻击。之所以命名为51％攻击，只是因为在攻击者的算力达到51%这个阈值 的时候，其发起的攻击尝试几乎肯定会成功。

本质上来看，共识攻击，就像是系统中所有矿工的算力被分成了两组，一 组为诚实算力，一组为攻击者算力，两组人都在争先恐后地计算块链上的新块，只是攻击者算力算出来的是精心构造 的、包含或者剔除了某些交易的块。因此，攻击者拥有的算力越少，在这场决逐中获胜的可能性就越小。

从另一个角度 讲，一个攻击者拥有的算力越多，其故意创造的分叉块链就可能越长，可能被篡改的最近的块或者或者受其控制的未来 的块就会越多。一些安全研究组织利用统计模型得出的结论是，算力达到全网的30%就足以发动51%攻击了。全网算力的急剧增长已经使得比特币系统不再可能被某一个矿工攻击，因为一个矿工已经不可能占据全网哪怕的1%算 力。

待补充

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