区块链的“挖矿”到底是什么

打听关于比特币的新闻的时候，常常听到的一个词就是“挖矿”。比特币的发行不是印出来的，而是“挖矿”挖出来的，那么这个挖矿到底是什么？

我们就从比特币这条区块链的设计方式来说吧。

【挖矿】所有区块链的参与者通过一定的数学规则争夺新区块链的记录权和新区块产生的新代币的过程。

【矿机】专门用于计算区块链哈希运算，赢得区块链生产者奖励的计算机。按照芯片分为显卡矿机，FPGA矿机，ASIC矿机。

区块链没有一个中心化的组织进行管理。它不需要一个中心的银行/金融机构来决定货币的增加和销毁，而是每隔10分钟，新的一个区块产生的时候自动给网络中增加少量的比特币（一开始是每次50个，每4年减半）。

区块链的所有客户端运行者被称为节点。比特币的区块链中没有指定新的一个区块由谁来记录，因此任何一个节点都可以参与到新区块记账权的争夺之中。这个争夺的过程就称为挖矿。

为了鼓励更多的节点参与记账权的争取，防止这个区块链被任何强权组织所垄断，比特币的激励机制就是赢得记账权的节点可以凭空获得50个（从09年开始，每四年减半，现在约是12.5个）比特币。这些币就是挖矿的报酬。

挖矿的过程是计算一个数学问题。所有的节点一起运行散列算法（哈希算法），谁先求出结果并向全网广播就挖出了这个区块，赢得了这个区块的奖励。接下来所有参与者一起计算下一个区块的哈希值。这个数学题的难度会随着全网计算能力的大小而调整。

哈希运算是一种简单但是计算量巨大，只能够采用穷举法进行求解的计算过程。在同样长的时间内，运行越多次哈希运算就有越高的概率抢到记账权。因此结构简单但是并行数量大的计算机适合挖矿。

不同的币种可能会采用不同的挖矿算法。目前主流的挖矿算法有十多种。比特币挖矿的算法，可以简单地总结为对区块头做两次sha256哈希运算，得到的结果如果小于区块头中规定的难度目标，即挖矿成功。得到的结果如果小于区块头中规定的难度目标，即挖矿成功。

在矿机出现之前，人们使用CPU计算比特币的哈希运算。最早出现的矿机是显卡矿机，使用GPU大大提高了散列运算的效率。之后出现了可编程门电路芯片FPGA矿机。当前比特币挖矿主流是ASIC矿机，主要是比特大陆的S系列矿机。ASIC是专用集成电路的意思，业绩就是说比特大陆的矿机除了用了挖比特币之外没有任何其他用途。

根据摩尔定律，随着芯片工艺的精细化，同样面积的芯片上能够容纳的电路数将越来越多。因此矿机厂商的矿机算力也越来越强大。