比特币挖矿机是什么原理赚钱的？比特币挖矿如何运作以及完成的？比特币协议是一种非常复杂的机制，用于以分散方式处理交易。消除交易中的中间商有助于使个人更好地控制自己的财富管理方式。采矿是比特币生态系统的核心部分乍一看似乎还有些复杂。在这里我们对挖矿的工作原理以及为什么它有助于保护网络安全进行了广泛研究。

1.去中心化范式

比特币的最大优势在于它是去中心化的-这意味着没有验证或创建交易的中心人物。但是，在这种情况下，我们如何确保交易合法？答案是采矿。借助采矿过程比特币网络是安全的，并且没有未经授权的资金转移，有时被称为“双重支出问题”。

2.采矿如何运作？

要了解比特币挖矿的工作原理，我们需要更深入地了解首先如何在比特币中处理交易。创建比特币交易时，它包括从发送方到接收方的数字签名以及要发送的比特币数量。目前，平均1MB的块可以容纳约2000笔交易，因此，一旦矿工从比特币内存池中拾取了2000笔交易，就可以将其发送进行处理。这是矿工必须计算复杂的数学函数（称为哈希）以解决块的部分。该过程涉及随机猜测一个“nonce”，将其添加到块中并通过哈希函数传递时，会生成满足当前网络要求的哈希摘要。以这种方式解决区块的第一位矿工获得了区块奖励。在大多数节点批准后，已解决的块将被添加到区块链中。当前的比特币区块奖励目前为每区块12.5比特币，平均区块时间约为10分钟。

3.采矿如何确保安全性？

挖矿比特币的模型确保了矿工有动力运行节点以保持比特币去中心化。验证区块的过程确保了矿工必须花费大量计算能力才能将区块添加到区块链并获得奖励。比特币当前的哈希率约为每秒19.3ExaHash，是世界500强超级计算机总和的13000倍以上。这意味着，要使对手对比特币进行两次支出攻击，他们将不得不花费巨额资金来购买可能进行攻击的计算机。以当前的价格水平和网络哈希率，这种攻击是根本不可能的。

4.环境问题

根据ARSTechnica的一篇有关比特币能源消耗的新文章，比特币每年以32TWh的速度用电，这相当于丹麦的电量！通过一些简单的计算我们可以看到平均比特币交易使用约250kWh。这意味着每个比特币使用足够的电力为普通家庭供电约十天。加密货币领域的大多数人都认为，这种电力是一种净浪费，因为大部分电力都用于竞争其他矿工。但是比特币在早期需要其挖掘机制，以防止不良行为者进入网络。但是由于现在有了更有效，更先进的技术来确保共识，因此可能是时候转向一种更加环保的解决方案了。

5.采矿和权益证明的未来

比特币网络的用电量不断增长引起了很多人对其可持续性的关注。在这方面，正在研究许多新的和创新的共识机制。目前正在开发的最有希望的共识机制是以太坊的权益证明，称为卡斯珀。以太坊目前正在依靠工作量证明来处理交易，目前正在过渡到权益证明。权益证明由于其独特的架构而仅需消耗一小部分电流。通过使用验证者自己的以太坊资金作为抵押而不是大量的计算能力，来实现利益证明。