一、比特币的挖矿到底在计算什么

比特币的挖矿计算其实就是大家一起做数学题，题干是需要被记录的交易，大家通过做题抢夺记账权，抢到的矿工就能获得系统奖励和交易手续费。比特币用的SHA256算法的特点是已知答案验证正确很容易，但是要得到答案非常麻烦，需要一个一个数字去试。最先得到答案的矿工大家就都认可他是抢到了记账权，奖励就归他了。大家继续抢下一题的记账权。简单来说这些计算的意义只在于保证整个系统的稳定安全，并没有更多的意义。

把比特币看作是计算的副产品是不全面的，比特币的产生发行、比特币链上所有的交易流通、比特币系统的稳定性，都是计算的目的，是一体的。当然除了维护这个系统之外，的确并没有产生其他的价值和产物。这也是比特币被指责不环保浪费资源的一个黑点。总的来说，比特币作为一个里程碑式的区块链数字货币，其源于大量的算力投入和用户信任的巨大价值。这一点还是毋庸置疑的。

二、挖矿到底在计算什么

比特币挖矿到底在计算什么？如何看待比特币挖矿，比特币的挖矿对于不同的矿工而言是一种竞争记账权的合作记账行为，在合作的大框架下有序地竞争。也就是利用电脑硬件计算出比特币的位置并获取的过程称之为挖矿。挖矿既能生产比特币，又能保障交易信息，下面来具体解释挖矿。

比特币在2017年底暴涨至将近20万人民币一枚，不仅火了数字货币行业，更是火爆了区块链行业，正因为如此，很多人想方设法去挖矿，获取比特币来实现自己的财富自己，首先，”比特币“挖矿是怎挖的，比特币是一中虚拟货币，基于区块链技术。如果我们简单地把区块链的区块比作一个个的账本，那么”挖矿“就是“打包”过去十分钟整个区块链网络的交易，把这些交易写入新的区块，那么就“打包”完成，那就是完成了“挖矿”。完成了挖矿之后就获得了系统分发给你的比特币。这就是比特币“挖矿”比较简化的说法，当中的原理和运行还是相当复杂的。

如何分配“打包权”

比特币的价格超过2w元一个，每一次获得“打包权”，完成工作就会获得12.5个比特币(会随时间递减)，获利可谓相当丰厚。

天下熙熙皆为利来天下攘攘皆为利往，只要有利润的地方就有人。网络上矿工众多，那么如何确定应该分配给哪个矿工去做这事呢?

比特币的创始人中本聪采用这种方法：采用一种叫“工作证明(Proof Of Work，简称POW)机制，即工作量的证明。

这种方法通常来说只能从结果证明，因为监测工作过程通常是繁琐与低效的。这是用来确认你做过一定量的工作，但是监测工作的整个过程极为低效，而通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量，则是一种非常高效的方式。

我们可以比喻成，要证明您会开车技术好，企业不可能给您几天时间，跟着您在市区上走。但是，你可以提供驾驶证和之前在公交车公司当公交车司机的工作证明，来说明您得能力。你要获得这个能力需要付出大量的时间和精力，但是企业验证却非常简单。

比特币这种加密系统所使用工作量证明机制的证明是哈希现金，需要算出对应的哈希函数。哈希现金是一种工作量证明机制，它是亚当·贝克在1997年发明的，主要用于抵抗邮件的拒绝服务攻击及垃圾邮件网关滥用。在比特币之前，哈希现金被用于垃圾邮件的过滤，也被微软用于hotmail等产品中。

对于比特币这种加密系统所使用的哈希函数，它需要具备以下的性质：

1.免碰撞，即不会出现输入x≠y，但是H(x)=H(y)

2.隐匿性，也就是说，对于一个给定的输出结果H(x)，想要逆推出输入x，在计算上是不可能的。

3.不存在比穷举更好的方法，可以使哈希结果H(x)落在特定的范围。

比特币在区块链的生成过程中使用了POW机制，一个符合要求的区块哈希函数由N个前导零构成，零的个数取决于网络的难度值。

要得到合理的区块哈希码需要经过大量尝试计算。当某个节点提供出一个合理的区块哈希值，那就是说明该节点确实经过了大量的尝试计算，那么系统就把”打包权“分配给该节点(矿工)

当然这不能得出计算次数的绝对值，因为寻找合理hash是一个概率事件，所以当节点(矿工)拥有占全网n%的算力时，该节点基本上就是有n/100的概率找到区块哈希。那就是意思上说比拼算力。

当能不能记住前面几个0，然后可以使用呢?不能的，因为难度值不一样， 0的数量就不一样。而且要证明的数是一个哈希码，而且需要验证的工作量证明非常庞大，基本上无法造假。只存在一个方法：穷举!

那么意味着，你不仅要算出你的哈希值，还需要对比对不对，如果不对的话继续算。

所以需要大量的显卡进行大量的并行运算，获取哈希值。让我们来看看，矿场是一个怎么样的存在：

这些矿场都是用很贵的显卡来算，他们的算里是人工的N倍。如果单靠人力，算十年都没有它们工作一小时的工作量大。

比特币和传统货币不同，美元和英镑这种法币由央行和金融机构管理，进行转账交易时这些机构也同时参与，而比特币只在分布式账本中进行交易，每一项交易就储存在比特币的全球网络节点中，不可复制，不可篡改。所以每个储存数据的节点都会有相应的奖励，目前已经开采的节点有1700万个，比特币总量只有2100万个，意味着还有400万个比特币待开采。

三、挖矿是什么意思,有什么用处

简单来说，挖矿就是利用芯片进行一个与随机数相关的计算，得出答案后以此换取一个虚拟币。虚拟币则可以通过某种途经换取各个国家的货币。运算能力越强的芯片就能越快找到这个随机答案，理论上单位时间内能产出越多的虚拟币。由于关系到随机数，只有恰巧找到答案才能获取奖励。有可能一块芯片下一秒就找到答案，也有可能十块芯片一个星期都没找到答案。越多芯片同时计算就越容易找到答案，内置多芯片的矿机就出现了。而多台矿机组成一个“矿场”同时挖矿更是提高效率。而矿池则是由多个“个体户”加入一个组织一起挖矿，无论谁找到答案挖出虚拟币，所有人同时按贡献的计算能力获得相应的报酬，这种方式能使“个体户”收入更稳定。

举一个通俗的例子：

我在一张纸上随便写一串数字，给出部分提示，谁猜对就给他奖金(挖矿)

聪明的人根据提示能作出更多猜测(计算能力)

有人出钱请许多人回来一起猜测(矿场)

有人召集大家一起猜测，无论谁猜到，按照每个人猜测次数比例分配奖金(矿池)

上面举的例子大家可以看到，越聪明的人能作出越多次猜测，猜到的机会就越大，相应地能获得越多的收益。

我们以比特币为例

比特币网络上进行着大量的交易

这些交易需要被记录到账本中才有效

每10分钟左右会生成一个账单

为了鼓励大家都来帮忙记账

现在规定第一个记下账的“会计”可以获得12.5个比特币的奖励

但是这个账本有一个很复杂的密码

只有第一个破解出密码的人才能记账获取奖励

但因为这个密码太过复杂且没有规律，只能靠猜

于是大家就拼命尝试密码

比特币挖矿就是依靠区块链技术获取比特币。区块链就相当于一个账本，每一个区块就是一页账单，将所有的区块连在一起就是区块链，任何的交易信息转账记录都被记录在区块链里面。比特币挖矿就类似一个寻宝游戏，每隔一段时间，比特币系统就在系统节点上生成一个随机代码，互联网中所有的计算机都可以寻找这个代码，谁只要一找到就会生成一个区块，随即得到一个比特币，这个产生比特币的过程就是“比特币挖矿”。

一般挖矿的种类分为两种，一种是普通挖矿，另一种是云挖矿。普通挖矿就是自己购买设备自行安放进行挖矿，但是这种挖矿牵扯到供电费、主板、显卡、配件、噪音、散热、占地等多方面，比较麻烦，因此不推荐。

和我们比较贴近，也比较适用于我们的就是“云挖矿”。云挖矿就是你在平台付款购买云算力然后坐享其成就可以了，其余的一切事宜皆由平台处理，简便安全。

我们经常看到有矿工为了挖矿，不断升级计算机配置，或者买多台计算机，其实质目的就是为了提高自己的算力。挖矿的过程是每一个矿工，在一个时间段里，和所有的矿工竞争计算那一份比特币，实质就是一个人的算力PK全球的算力，由此可见，挖矿没那么容易。

什么是算力？

在“挖矿”的过程中，我们需要找到其相应的解，而要找到其解，并没有固定算法，只能靠计算机随机的哈希碰撞。一台矿机每秒钟能做多少次哈希碰撞，就是其“算力”的代表，单位写成hash/s。