什麼是加密貨幣挖礦？挖礦方法有哪些？挖礦利與弊解析

目錄

• 要點
• 加密貨幣挖礦涉及哪些內容
• 挖礦過程和激勵機制
• 加密貨幣挖礦的方法
• 挖礦硬件
• 礦池和盈利能力考量
• 移動電話和個人電腦挖礦
• 加密貨幣挖礦的利與弊
• 加密貨幣挖礦的優點
• 加密貨幣挖礦的缺點
• 合法性和監管不確定性
• 可持續性與加密貨幣挖礦的前景
• 結論
• 關於加密貨幣挖礦的常見問題解答
• 究竟什麼是加密貨幣挖礦？
• 挖礦到底能賺多少錢？
• 加密貨幣挖礦是如何運作的？
• 加密貨幣挖礦是否真能獲利？
• 能否在傢安裝挖礦設備？
• 加密貨幣挖礦是否合法？
• 挖礦如何確認交易？
• 為什麼挖礦需要消耗這麼多電力？
• 加密貨幣挖礦是否會損壞您的 GPU/電腦？
• 能否在 iPhone 上挖掘比特幣？

2019 年至 2021 年間，挖礦在加密貨幣愛好者中風靡一時，這導致 GPU（圖形處理器）的需求量成倍增長。當時，許多加密貨幣愛好者都渴望擁有自己的礦場。到瞭 2024 年，數字挖礦的熱潮已大幅消退。然而，盈利的挖礦仍有可能進行，挖礦的潛在收益將超過電力成本。盡管淘金熱已過，但如果操作得當，發行代幣仍有可能取得成功。

在本文中，您將瞭解區塊鏈的構建方式、工作量證明 (PoW) 的概念以及礦工為何需要它。您還將瞭解交易的處理流程以及虛擬貨幣新區塊的確認方式。此外，您還將瞭解到所有專業礦工最擔心的問題 — 挖礦難度不斷增加及其可能帶來的後果。

要點

加密貨幣挖礦是一項技術性極強的活動，需要大量投資和持續的維護。挖礦的回報很大程度上取決於挖到的加密貨幣匯率和設備的成本。

加密貨幣挖礦涉及哪些內容

簡單來說，加密貨幣挖礦（包括比特幣或任何其他基於工作量證明 (PoW) 共識協議的加密貨幣）涉及以下幾個階段：

• 礦場參與驗證交易和捆綁交易；
• 礦場進行計算；
• 完成計算後，礦工有權向區塊鏈添加一個區塊；
• 比特幣礦工會因挖出新區塊並將其添加到區塊鏈中而獲得獎勵。

礦工執行專門的計算操作並解決復雜的數學難題，以鑄造代幣。第一個找到解決方案的礦工會將新區塊添加到區塊鏈中，並獲得加密貨幣作為獎勵。這種算法被稱為工作量證明 (PoW)。

區塊鏈中第二常見的共識機制是權益證明 (PoS)。這種挖礦方式對計算設備的功耗要求不高。獲得獎勵的並非是快速解決更多問題的人，而是質押區塊鏈代幣最多的人。以太坊是采用 PoS 共識協議的著名區塊鏈。

在區塊鏈中，無論采用哪種共識機制，挖礦都是確認交易、對交易進行分組並將其添加到公共賬本的必要過程。也就是說，通過礦工的努力，加密貨幣的運行才獲得瞭必要的權限。比特幣以及其他一些受歡迎的山寨幣（例如以太坊經典、萊特幣和門羅幣）均采用這種機制。

區塊的數量取決於挖礦設備的總算力，而算力通常用哈希率這一通用的性能指標來衡量。用於挖礦的圖形處理器在礦場的性能中發揮至關重要的作用。挖礦設備的算力越高，獲得的獎勵（即代幣提取量）也就越高。

並非所有加密貨幣都可以通過挖礦獲得。例如，眾所周知的瑞波幣采用 RPCA 共識協議，完全不提供挖礦機制。另一個著名的示例是泰達幣 (USDT)。它同時在多個區塊鏈上運行：以太坊、波場、幣安幣等等。它沒有自己的共識機制；泰達幣由公司統一處理發行與贖回，以確保維持與美元1:1的錨定價值。

挖礦過程和激勵機制

對於缺乏經驗的用戶來說，很難理解如何從無創造出某種東西，也就是可以兌換成法定貨幣的數字金融價值。網絡安全與礦場之間究竟有何關聯，這一點也完全不清楚。為瞭理解挖礦過程，我們先來看幾個術語：

• 錢包是一對獨特的公鑰和私鑰，錢包地址是公鑰的加密哈希值。
• 交易記錄瞭資金從一個錢包轉移到另一個錢包時所涉及的日期、發送方、接收方和資產的數量。交易哈希值使用發送方的私鑰進行簽名，並發送給所有等待 nonce 確認的區塊鏈參與者。nonce 是一個 32 位隨機數，礦工們正在正在努力破解它。Nonce 的作用是防止雙重支付。從某種意義上說，區塊鏈就像一個記錄所有交易的賬本。然而，沒有密鑰，就無法破解代碼並讀取其中的記錄。

交易在獲得確認之前，會先存儲在交易池中。確認過程本身發生在發現新區塊之時。加密貨幣礦工正是在這裡聚集並獲得其工作所得的分佈式獎勵。

讓我們以所有加密貨幣的鼻祖比特幣為例來瞭解礦工的工作。所有礦場都匯聚成一個公共礦池，為整個區塊鏈的運行提供支持。每個礦工都存儲著區塊鏈的副本，也就是整個區塊鏈序列的副本。這意味著礦場能夠有效防止去中心化系統被篡改。

礦場還通過向比特幣網絡添加新區塊來確認交易。第一個找到區塊的礦工會獲得以聰 (Satoshi) 為單位的區塊獎勵。加密貨幣礦工負責驗證網絡中已登記的交易。也就是說，如果沒有礦工求解方程式並創建新區塊，區塊鏈網絡將無法運行。

加密貨幣挖礦的方法

礦工使用多種不同的方法來挖掘基於區塊鏈技術的數字貨幣：

• 雲計算；
• ASIC 礦機；
• 利用擁有多個顯卡的礦場進行挖礦；
• CPU 芯片挖礦；
• 啟動主節點。

您甚至不需要礦場就能開始獲得區塊的挖礦獎勵，並將區塊添加到區塊鏈中。計算工作可被傳輸到遠在數千公裡之外的數據中心的計算機設備上進行處理。

雲挖礦的便利之處在於，未來的礦工無需立即投入大量資金購買礦場、設計冷卻系統、維護設備並努力提高收益。相反，他們可以租用一定的哈希率（每秒哈希運算次數）甚至 ASIC 礦機，這些礦機是獨立的物理設備。

利用雲服務進行挖礦可能比礦場挖礦更有利可圖。數據中心的能源成本更低，且能以供應商價格采購組件，從而顯著降低運營成本。加密貨幣礦工可以利用巨大的計算能力，並在挖礦難度增加時繼續使用。此外，也不存在設備過時的問題。大部分風險和潛在損失都由出租方承擔，您的損失不會超過在數據中心租用礦場或 ASIC 礦機的成本。

ASIC 挖礦 — 用於挖掘比特幣及其分叉幣的計算單元。由 ASIC 組成的礦場效率很高。然而，這類礦場的缺點在於它們通常針對特定的算法進行定制。也就是說，ASIC是一種專用集成電路。例如，如果一個礦場使用 SHA-256 算法，那麼它就可以挖出比特幣、比特幣現金、比特幣 SV 以及其他大約三十多種其他數字貨幣。要將這類礦場重新編程以支持其他算法是非常困難的。

比特幣和其他加密貨幣挖礦的第二大熱門方法是 GPU 挖礦。基於 GPU 的礦場噪音比 ASIC 低，因此即使在公寓裡也能安裝。您可以配置顯卡以支持任何算法，並挖掘數百種加密貨幣。

對於某些加密貨幣來說，CPU 挖礦的效率很高。使用 CPU 資源的最著名算法是RandomX。例如，Monero 區塊鏈及其代幣 XMR 就使用該算法。如要通過使用這種算法進行挖礦而獲得可觀的收益，加密貨幣礦工將需要一臺基於高性能服務器平臺的多處理器挖礦設備。

Chia 項目於 2021 年啟動後，出現瞭配備一系列硬盤的礦場。Chia 區塊鏈允許加密貨幣礦工使用硬盤生成新的區塊。然而，加密貨幣礦工們似乎已經淡忘瞭這個項目。因此，目前最好暫緩在大型硬盤上搭建礦場的想法。

根據參與者的人數，加密貨幣挖礦可分為個人挖礦和礦池（礦工聯盟）。礦池允許成千上萬的用戶將各自的計算資源與自己的礦場結合起來。這種集體挖礦方式提高瞭成功添加新交易區塊的機率，從而降低瞭每個參與者的財務風險。

啟動主節點可讓您以礦工級別的傭金形式獲得獎勵。這些是具有強大功能的主節點，沒有它們，某些網絡將無法運行。例如，DASH 網絡就依靠主節點的支持。運行主節點相當於挖掘虛擬貨幣，但從技術上講，這種說法並不完全正確。對於投資者而言，主節點蘊藏著良好的商業機會。

挖礦硬件

討論完加密貨幣挖礦方法後，我們來探討一個技術問題：對於某些任務而言，哪種礦機會更有效？

ASIC 礦機適合專業礦工使用。基於 ASIC 的礦機噪音較大，因此完全不適合在傢使用。它們能效高、算力強，但價格極其昂貴，而且隻能用於特定的算法。此外，隨著數學問題日益復雜，ASIC 礦機很快就會過時，普通加密貨幣礦工很難轉售過時的設備。

GPU 專為適度加密貨幣挖礦而設計，並能提供良好的投資回報。在配備多張顯卡的服務器平臺上搭建的礦場效率高，並且可以重新配置以適應任何算法。

選擇設備時，要註意算力與電能消耗的比值。此外，要設計良好的散熱系統，以延長硬件的使用壽命。隨著挖礦難度增加，這些設備可在二手市場上出售。

礦池和盈利能力考量

假設有十位礦工，每位礦工擁有一個算力占網絡總算力 1% 的礦場。同時，每天會挖出 280 個加密貨幣區塊。這意味著每位獨立礦工每周大約可以挖出 14 個區塊。如果這十位礦工聯合起來，共享資源，那麼網絡算力將達到 10%。這樣的礦池每天可以挖出 28 個區塊，每周可以挖出 196 個區塊。也就是說，平均每位礦工可以挖出 19.6 個區塊，比獨立挖礦多出 5.6 個區塊。隨著挖礦難度增加，資源池化就顯得尤為重要。

每個礦池由一名或多名協調員管理，他們負責維護系統的可靠性，確保礦工不會浪費電力和電能來解密相同的區塊，並公平地分配獎勵。

盈利能力因素包括參與者人數和獎勵分配模式：

• PPS — 礦工提交每個份額（即解決問題的一種有效嘗試）後即可獲得傭金。
• FPPS — 在找到新的加密貨幣區塊後發放獎勵。此外，在已找到的區塊中進行加密貨幣交易也會獲得傭金。
• PPLNS — 根據礦工對最後 N 次區塊解密嘗試的貢獻比例來支付報酬。

移動電話和個人電腦挖礦

從純技術角度來看，手機挖礦是可行的，許多應用程序可將幾乎任何智能手機變成小型挖礦機。註冊時，需要購買永久號碼或一次性號碼，然後可以同時在 10 部、20 部或 100 部手機上挖礦。

然而，這種挖礦方式的收益令人質疑，因為智能手機並非資源密集型或能源效率高的設備。手機在高負載下的耐用性也值得懷疑。礦場的所有者擔心高溫會導致 GPU 損耗；智能手機在持續過熱的情況下更難以長時間運行。此外，由於需要定期更換電池，使用手機挖礦還會對環境產生更大的影響。

加密貨幣挖礦的利與弊

讓我們仔細看看加密貨幣挖礦的優點和缺點。

加密貨幣挖礦的優點

加密貨幣挖礦是必不可少的。大多數區塊鏈模型的設計初衷就是，如果沒有礦工的工作，就無法維護網絡的安全性和整體功能。

礦場是礦工自身的一項收入來源。對於加密貨幣愛好者和投資者來說，獎勵是他們利用設備算力尋找新區塊的主要動力。然而，為瞭收回設備的購置成本，並在一段時間後從礦場獲得凈收益，您需要制定一個投資計劃，該計劃要考慮到長期匯率預測以及系統的算力。

加密貨幣挖礦的缺點

購買一個礦場並不能保證兩三年後還能獲得同樣的收益。挖礦難度不斷增加。昨天還能每月賺取數千美元的設備，在難度提升後收益可能就會大幅下降。因此，加密貨幣挖礦是一個持續且需要深思熟慮的設備投資過程。

在許多國傢，加密貨幣挖礦所得利潤需要繳稅。投資策略中必須考慮這一因素。此外，全球礦工還面臨著當局禁止加密貨幣挖礦以及其他可能導致重大損失的風險。

合法性和監管不確定性

中國是首個禁止加密貨幣的國傢。在這個國傢，您不得開辦礦場，而且任何涉及數字貨幣的兌換與買賣交易均將受到法律制裁。

伊朗也開始嚴格限制加密貨幣挖礦。此前，伊朗曾吸引眾多礦場所有者前來，以期借此獲得參與國際貿易的機會。但由於礦工數量過多，能源行業已不堪重負。

類似的情況也發生在寒冷的冰島。起初，政府允許礦工利用地熱能開采“數字黃金”。然而，由於搶礦熱潮，冶金工人很快就面臨電力短缺的問題。因此，冰島禁止開設新的礦場。不過，已經在礦場工作的礦工尚未被驅逐。

關於加密貨幣和挖礦的合法性，全球國傢可大致分為以下幾類：

• 完全禁止的國傢；
• 監管不確定性較高的國傢；
• 加密貨幣流通合法且受政府管制的國傢。

還有越南這個國傢，那裡法律規定禁止挖礦以及使用加密貨幣進行支付，但匯款機構和加密貨幣交易平臺卻可以自由運營。

可持續性與加密貨幣挖礦的前景

EMCD 的創始人 Michael Jerlis 認為，在可預見的未來，比特幣挖礦不會停止。按照目前的速度，比特幣生產將在 2140 年停止。礦工應該不斷學習並適應不斷變化的環境，這將使他們即使在幾十年後也能獲得穩定的收益。

比特幣的可持續性還得到瞭保障，即便礦工數量大幅增加以及礦場的處理能力大幅提升，其可持續性也不受影響。隨著產量增加，網絡和計算的復雜性也會相應提高。據專傢稱，難度重新分配機制每兩周啟動一次。此外，比特幣過去的三次減半並非其歷史上的最後一次。這意味著下一次減半也不會是比特幣的終結。

另一位業內專傢 — Currency 加密貨幣交易所的金融分析師 Mikhail Karkhalev 也認為，加密貨幣挖礦不太可能變得無利可圖。如果經濟獎勵和其他形式的激勵措施逐漸消失，那麼未來的礦工們：

• 可以收取額外的交易費，以提供加速交易服務；
• 將為重新挖掘已丟失的比特幣實施相關機制；
• 將更新區塊鏈驗證程序；
• 要證明有效份額將變得更加困難，並且還要支付更高的費用。

這些觀點同樣適用於采用工作量證明和權益證明協議挖礦的比特幣和山寨幣。然而，化石燃料問題和挖礦對環境的影響也不容忽視。這些問題以及數字貨幣之間的競爭給監管機構帶來瞭壓力，並可能導致新的加密貨幣發行禁令出臺。

結論

去中心化共識機制使得區塊鏈僅依靠參與者的活動即可運行，這些參與者不斷地向鏈中添加新的區塊。通過他們的貢獻，他們取代瞭中心化的發行中心，確保瞭新幣的發行和區塊鏈的驗證。

活躍礦工的動力來自因添加新區塊而獲得的經濟獎勵。因此，加密貨幣挖礦在總體上具有促進網絡發展的積極作用，同時對每位礦工個人而言也有益處。

同時，挖礦與其他市場或商業活動並無本質區別，但由於法律的不確定性以及代幣價格的波動性較大（價格波動幅度很大），它也伴隨著額外的風險。每個潛在的礦工在開始之前都應該仔細權衡利弊。最終，開設一個真正的礦場或許比挖礦更合適。

關於加密貨幣挖礦的常見問題解答

究竟什麼是加密貨幣挖礦？

以工作量證明 (PoW) 為例，以確認交易完成，必須將包含轉賬信息的新區塊添加到區塊鏈中。礦場執行復雜的數學計算，將生成的區塊添加到區塊鏈中。第一個完成此操作的礦工將獲得加密貨幣形式的獎勵。也就是說，挖掘比特幣和其他加密貨幣是為瞭驗證交易和發行新的代幣。

挖礦到底能賺多少錢？

擁有多個礦場的個體礦工能夠通過解密比特幣等加密貨幣的區塊賺取數千美元。如果使用普通電腦進行挖礦，每月收入可能隻有幾十美元；而如果使用 ASIC 礦機或配備多張高性能顯卡的礦機進行挖礦，每月收入則可達數百美元。

加密貨幣挖礦是如何運作的？

比特幣挖礦是如何運作的？挖礦是一個復雜的過程，需要找到新的交易區塊，然後將這些區塊添加到區塊鏈中。這對於確認交易和新生成的比特幣是必需的。為瞭尋找區塊，礦場會使用密碼學算法計算復雜的數學方程式。

加密貨幣挖礦是否真能獲利？

很難給出這個問題的確切答案。隻有在礦場的電力成本和折舊低於解密新區塊所獲得的獎勵時，加密貨幣挖礦才能獲利。在能源效率相同的情況下，礦場的算力越高，其凈利潤就越高。

能否在傢安裝挖礦設備？

這雖然可行，但並不總是很舒適。例如，您不太可能喜歡住在一個由 ASIC 組成的礦場旁邊。這些設備的噪音很大，而且發熱量也很高。但 GPU 礦場的噪音較小，而且通常安裝在公寓裡。電力消耗也會被考慮在內，以確保不超過公寓允許的用電量標準。

加密貨幣挖礦是否合法？

挖礦的合法性因國傢而異。例如，在中國，運營礦場和進行加密貨幣交易是被禁止的。伊朗、冰島、越南、印度尼西亞和其他一些國傢也完全禁止挖礦。

挖礦如何確認交易？

有關交易的信息（用於確認交易真實性並防止雙重支付）被存儲在區塊中。網絡用戶進行交易前，交易必須經過礦工驗證。礦工收集所有未處理的交易，對其進行驗證，然後將驗證後的交易組成新的區塊，並將其添加到區塊鏈中。

為什麼挖礦需要消耗這麼多電力？

礦場由能夠解決復雜數學問題的高性能設備組成。高性能顯卡耗電量巨大。因此，即使是傢用礦場，每小時的耗電量也會超過 1 千瓦時。

加密貨幣挖礦是否會損壞您的 GPU/電腦？

加密貨幣挖礦不會損壞 GPU、CPU 或任何其他計算硬件。然而，設備會持續高負載運行，這可能會導致設備過熱。因此，在設計礦場時，為節點配備良好的散熱系統和可靠的電源至關重要，以延長其使用壽命。

能否在 iPhone 上挖掘比特幣？

從技術上講，在 iPhone 上進行挖礦是可行的。然而，這種設備的性能比入門級礦機低幾十倍甚至幾百倍。因此，這種挖礦方式所能帶來的潛在收益將會非常微薄。

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