什麼是POW（工作證明）？礦工如何我？

POW是Bitcoin等加密貨幣使用的共識機制，其中礦工解決了複雜的難題以驗證交易並將其添加到區塊鏈中。

2025/04/12 00:08

什麼是POW（工作證明）？

工作證明（POW）是幾種加密貨幣（最著名的Bitcoin）使用的共識機制來驗證交易並將其添加到區塊鏈中。這種機制要求參與者（稱為礦工）解決複雜的數學問題，以贏得向區塊鏈增加新交易的權利。 POW的主要目的是通過使其在計算上難以損害交易歷史記錄來確保區塊鏈的安全性和完整性。

工作證明如何工作？

在POW系統中，礦工競爭解決一個加密難題。難題涉及找到符合網絡設定的特定標準的哈希，通常稱為目標哈希。定期對目標哈希進行調整以保持一致的塊時間，從而確保網絡的穩定性。

• 礦工從網絡的mempool收集了一組未經證實的交易，並將其捆綁到一個塊中。
• 然後，他們嘗試找到該塊的哈希，該哈希塊低於網絡設置的目標哈希。
• 該過程涉及反復更改塊標頭（稱為nonce）的值，並將塊放置直到找到符合標準的哈希。
• 一旦礦工找到有效的哈希，他們就將新塊廣播到網絡。
• 網絡上的其他節點驗證了塊的有效性，如果有效，它們將其添加到區塊鏈的副本中。

第一個解決難題並在區塊鏈中添加有效區塊的礦工將獲得新鑄造的加密貨幣和交易費用，從該塊中包含的交易中獲得了收費。

礦工在戰俘中的作用

礦工對基於POW的區塊鏈的運行至關重要。他們投資了專門的硬件，稱為ASIC（特定於應用程序的集成電路） ，以有效地執行必要的計算。礦工還通過確保僅將有效的交易添加到區塊鏈中來為網絡的安全做出貢獻。

• 採礦硬件：礦工使用ASIC，因為它們是專門為Bitcoin採礦中使用的SHA-256哈希算法設計的，其性能明顯高於通用CPU或GPU。
• 採礦池：許多礦工加入採礦池以結合其計算能力並分享獎勵。這增加了他們解決難題和賺錢更加一致的機會。
• 能源消耗：採礦是一個能源密集的過程，因為硬件需要強大的能力來執行必要的計算。這導致討論基於POW的加密貨幣對環境的影響。

礦工如何我？

採礦涉及礦工必須遵循的幾個步驟，以參與POW進程。這是對礦工的詳細研究：

• 設置採礦硬件：礦工需要獲取和設置ASIC或其他合適的硬件以進行採礦。這涉及將硬件連接到電源，並確保其具有適當的冷卻以防止過熱。
• 加入採礦池：大多數礦工加入採礦池，以增加他們獲得獎勵的機會。他們需要在池中註冊並設置其採礦軟件以連接到泳池的服務器。
• 配置採礦軟件：礦工使用專業軟件來管理其採礦業務。該軟件與採礦池進行通信並控制ASIC。礦工需要使用池的詳細信息及其錢包地址配置軟件以獲得獎勵。
• 開始挖掘：一旦設置了一切，礦工就可以開始採礦過程。該軟件將開始解決加密難題，ASICS將執行必要的計算。
• 監視性能：礦工需要監視其硬件的性能和池狀態，以確保一切順利運行。他們可能需要調整設置或在出現的問題時進行故障排除。

採礦經濟學

採礦經濟學是由幾個因素驅動的，包括獎勵，交易費用和採礦難度。礦工在決定是否挖掘以及投資硬件和電力時必須考慮這些因素。

• 區塊獎勵：區塊獎勵是鑄造並授予礦工的新加密貨幣的數量，後者成功地為區塊鏈添加了新的區塊。對於Bitcoin，此獎勵大約每四年一半，這一過程被稱為一半。
• 交易費用：除了票據獎勵外，礦工還從塊中包含的交易中賺取交易費用。用戶支付這些費用以優先考慮其交易，並隨著塊獎勵的減少而成為重要的收入來源。
• 採礦難度：定期調整採礦難度以保持一致的塊時間。隨著越來越多的礦工加入網絡並增加計算能力，難度增加，因此難以解決難題並獲得獎勵。

挑戰和考慮因素

POW系統中的採礦面臨礦工必須意識到的幾個挑戰和考慮因素：

• 高能源成本：採礦所需的能源消耗可能很大，導致高運營成本。礦工需要考慮電力成本及其運營的環境影響。
• 硬件成本：獲取和維護採礦硬件的成本可能很大。礦工需要保持最新技術的更新才能保持競爭力。
• 監管風險：礦工必須意識到其管轄區的監管環境，因為一些國家對加密貨幣採礦施加了限製或禁止。
• 網絡安全：儘管POW為區塊鏈提供了強大的安全性，但它不能免疫攻擊。礦工需要保持警惕並參與網絡的治理以保持其完整性。

常見問題

問：採礦難度如何影響採礦的盈利能力？

答：採礦難度直接影響採礦的盈利能力。隨著困難的增加，解決加密拼圖，需要更多的計算能力和能量變得更加困難。除非加密貨幣的價格上漲或交易費用顯著上漲，否則這可以降低採礦的盈利能力。

問：我可以使用普通計算機挖掘加密貨幣嗎？

答：雖然從技術上講可以使用普通計算機來開採加密貨幣，但對於Bitcoin（例如Bitcoin）的大多數基於POW的加密貨幣而言，它是不可行的。與ASIC競爭所需的計算能力遠遠超出了普通計算機所能提供的，使其無利可圖。

問：如果兩個礦工同時解決難題，會發生什麼？

答：如果兩個礦工解決難題並同時廣播他們的塊，則可能會發生區塊鏈中的臨時叉。網絡通過接受大多數節點同意的第一個塊來解決這一問題，而另一個塊被丟棄。丟棄的塊中的交易將返回到MEMPOOL，並將其包含在以後的塊中。

問：採礦池如何在其成員中分配獎勵？

答：採礦池通常根據每個成員貢獻的計算功率使用獎勵分配系統。常見方法包括每股薪水（PPS），其中礦工會為他們貢獻的每個股份獲得固定金額，並成比例，其中獎勵與每個礦工捐款的股票數量分配。