如果你在维基百科上查找采矿，你会发现它来自英语，意思是“开采”有价值的矿物。 就加密货币而言，挖矿是指提取数字货币的过程。 尽管“采矿”一词最初用于采矿业，例如开采黄金，但现在通常用于描述开采比特币和其他加密货币的过程。 这可能是因为比特币因其稀缺性和价值而经常被比作黄金。 但是，开采数字货币的过程与开采贵金属有着根本的区别，没有任何关系。
在加密货币中，挖掘涉及通过创建数据块来保护和确保区块链网络的完整性。 矿工以加密货币形式获得的用于创建区块的奖励是一种次要功能，更多地作为一种动力，对于加密货币的功能来说并不是必需的。 挖矿费用由创建期间的加密货币代码决定，并且可以根据开发人员的意愿有很大差异。 加密货币挖掘的方法也因项目而异。 因此，我们将更详细地研究每种挖矿方法，让您全面了解加密货币挖矿的真正含义。
什么是预挖？
首先，让我们考虑一下何时可以在完全没有任何设备的情况下进行加密货币挖掘。
Pre-mine 被加密货币开发人员经常使用，因为它允许他们在所谓的 Genesis 块中启动期间将整个加密货币的一部分甚至整个加密货币放在开发人员的钱包中。 创世块或零数据块是任何基于区块链的加密货币开始运行的地方。 例如，比特币是一种没有预挖的加密货币，而以太坊使用了 7200 万枚 ETH 币的预挖，其中 1200 万枚给了开发商，6000 万枚在首次代币发行（ICO）中分配给了投资者。 7200 万个 ETH 硬币是一个非常大的数字，因为自 2015 年开始开采这种加密货币以来，矿工们已经收到了超过 4400 万个 ETH。
截至 2023 年 3 月的以太币分布
一些加密货币开发商使用预挖，在所谓的创世区块推出时，将全部加密货币的一部分或全部货币放入开发商的钱包中。 创世块或第一个数据块启动任何基于区块链的加密货币。 例如，比特币是一种没有预挖的加密货币，而以太坊使用了 7200 万个 ETH 硬币的预挖，其中 1200 万个给开发者，6000 万个通过首次代币发行（ICO）分发给投资者。 7200 万个 ETH 硬币是一个很大的数目，因为自 2015 年加密货币推出以来，矿工已经收到了超过 4400 万个 ETH。
开发人员通常会保留一部分预挖币，而剩余的预挖币将用于支付在币推出前通过 ICO 或初始交易所产品 (IEO) 进行投资的投资者，支付广告费用，或将它们分发给关注的粉丝 该项目并通过空投获得一部分预挖矿。
有些人可能会争辩说这根本不是挖矿，但如果该方法最终导致一个块被记录在区块链上，尽管是一个零块，并且加密货币出现在您的余额中，那么这种方法也可以被视为加密货币挖矿。 因此，在我们看来，预挖也是加密货币挖矿的一种形式，尽管它并不反映您可能读到或听到的挖矿的既定定义。 而这个过程中的所有参与者（开发者、投资人、空投接受者）也可以正式称为矿工。
POW、POS 和 POC 挖矿
如果我们已经谈到了预挖，那么挖矿本身也可以分为几类。
第一种挖矿类型是 POW（工作量证明），这是使用 CPU、GPU、ASIC 或 FPGA 的经典加密货币挖矿，所有这些设备执行工作以找到要记录在区块链中的块。 更具体地说，可以在这篇文章中阅读挖矿设备在挖矿过程中的作用：用简单的语言挖掘加密货币时，计算机会做什么。 为了进行有效的 POW 挖矿，矿工购买昂贵的现代设备来提高他们在网络中的哈希率。 与所有矿工相比，哈希率越高，您获得的挖矿奖励就越多。 最著名的采用 POW 挖矿的加密货币是比特币。
第二种最受欢迎 的挖矿类型是 POS（股权证明），其中不需要高性能设备和大量电力，但普通服务器就足够了。 但同时，你需要购买一定数量的加密货币并启动软件（节点或验证器）来维持网络的运行。 在这种情况下，加密货币的存款或质押与常规挖矿的哈希率具有相同的目的，即您对加密货币的 POS 挖矿投入越多，您获得的收入就越多。 最著名的 POS 挖矿加密货币是以太坊。
第三种加密货币挖掘是 POC（容量证明）。 它在 Burst、Chia、Storj 项目中都有使用，但它的受欢迎程度远远落后于前两个选项。 HDD 或 SSD 磁盘上的可用空间用作权益证明，即 POC 更接近 POW 挖矿，您还需要不断购买新设备以与其他矿工竞争。
POW、POS 和 POC 的挖掘类型列表不受限制，因为有几种不同的挖掘加密货币的方法，但它们极为罕见，并且用于鲜为人知的项目。
更常见的是，您会发现 POW 和 POS 挖矿的各种变体。 比如TONcoin这个项目本来就是为POS挖矿设计的，但是在存在的第一年，也可以用显卡进行POW挖矿。
比特币挖矿
作为加密货币挖掘的一个例子，让我们考虑比特币挖掘，它是世界上第一个也是最受欢迎的加密货币。 正如我们已经提到的，比特币挖矿基于 POW 共识，这意味着计算机设备搜索哈希值以满足特定条件并获得在区块链中写入数据块的权限。 作为写入区块（找到所需的哈希和）的奖励，6.25 个比特币记入矿工的钱包。 开采 BTC 的奖励每 4 年（或每 210,000 个区块）减少一半。 减少奖励的过程称为比特币减半（减半——division in half 的直译）。 2009 年比特币诞生之初，一个区块的奖励是 50 个比特币，而第一次减半发生在 2012 年，奖励从 50 个比特币减少到 25 个比特币。 上一次减半发生在 2020 年，下一次减半将在 2024 年，届时比特币区块的奖励已经是 3.125 BTC。 由于挖矿奖励不断减少，到 2032 年（第六次减半），矿工将挖出所有比特币的 99%，到 2140 年，2100 万枚比特币将全部 100% 被挖出。
在找到最后一个比特币之后，挖矿似乎并没有结束。 由于将比特币从一个钱包转移到另一个钱包需要支付比特币费用。 交易费不会过期，而是与找到区块的奖励一起支付给矿工。 因此，在未来，当区块支付结束或变得微不足道时，矿工将仅从比特币网络中的佣金中获得奖励。
对于其他加密货币，使用类似的机制向矿工支付区块费用和佣金（略有不同）。 例如，一些佣金可能会被销毁而不是转移给矿工。
由于比特币是第一种加密货币，它逐渐经历了从 CPU 到 ASIC 设备的 POW 挖矿发展的所有阶段。 你可以尝试在 CPU、显卡、FPGA 或 ASIC 上挖比特币，但只有使用最新一代的 ASIC 才能实际赚钱。 在所有其他情况下，SHA-256 算法的哈希率将非常小，您甚至无法支付电费。 在这种情况下，建议购买比特币，而不是尝试使用过时的 BTC 挖矿设备。
在处理器 (CPU) 上挖矿
第一个 POW 挖矿适用于 X86 AMD 和英特尔处理器，因为 CPU 挖矿过程可以立即在与比特币本身一起出现的比特币核心钱包中启动。 由于在加密货币挖掘过程中使用了简单的算法，因此即使在最简单的核心上也可以轻松计算它们。 正因为如此，随着时间的推移，CPU 上的挖矿仍然只针对专门的挖矿算法（RandomX、GhostRider），这些算法最初是为使用特定 X86 平台功能的 CPU 挖矿而开发的。 使用图形卡可以更有效地处理所有其他算法，图形卡包含数千个计算块，而不是中央处理器中的几十个。 除了钱包内置的矿机外，还有独立的CPU挖矿程序，通常效率更高。 此外，CPU 挖掘需要 Windows 或 Linux 操作系统。
在显卡 (GPU) 上挖矿
显卡挖矿是目前最流行和最广泛的加密货币挖矿方式。 虽然存在用于 SHA-256 和 scrypt 等流行挖掘算法的专用 ASIC 矿工，但创建 ASIC 矿工的许多其他算法在经济上不可行，视频卡被用作通用选项。 显卡挖矿需要专门的矿工软件，支持特定型号的显卡和算法。 与在 CPU 上挖矿一样，在不使用操作系统和 AMD 或 Nvidia 的特殊驱动程序的情况下，在视频卡上挖矿将无法工作。
使用 ASIC 挖矿
ASIC Miner 是一个完整的设备，开箱即用，配置选项最少。 通常，ASIC 设置是指指定支付钱包和矿池地址。 由于设置和安装简单，ASIC 矿机通常用于工业加密货币挖掘。 这种挖矿设备的主要缺点是它们只能使用单一的挖矿算法和高噪音水平。 ASIC 矿工针对特定挖矿算法的狭隘专业化使它们比显卡和处理器更节能。
FPGA挖矿
在 FPGA 或可编程逻辑设备上挖矿类似于在显卡上挖矿，因为 FPGA 可以针对任何算法重新编程。 然而，由于这种解决方案的成本高以及创建专用固件的困难，这些解决方案并未得到广泛使用。
在 SSD 和 HDD 上挖矿
SSD 和 HDD 上的挖掘用于具有权益证明共识的加密货币。 这种挖掘的优点是易于扩展（多个硬盘驱动器可以连接到一台计算机）和低能耗。
挖矿算法
挖掘算法是一种哈希函数，用于将数据数组转换为加密字符串。 加密是根据特定算法进行的，其中有很多算法，例如用于比特币的 SHA-256 或用于以太坊 POW 的 Dagger-Hashimoto。 在加密货币挖矿中，往往会使用几种算法进行顺序加密，通过改变顺序，得到不同的挖矿算法名称，如Equihash、Cryptonight。
矿池
一种将多个矿工合并到一个共享节点以提高整体哈希率的网站或软件，使他们能够与更大的矿工和其他矿池竞争区块发现和奖励。
挖矿操作系统
操作系统或 OS 是任何 GPU 或 CPU 采矿设备的重要组成部分，没有它，计算机根本无法运行。 对于挖矿，使用常规的家庭操作系统（Windows、Linux、MacOS）和专门为矿工创建的专用操作系统。 有关选择用于挖掘的操作系统的更多详细信息，请参阅另一篇文章：选择操作系统以在视频卡上挖掘加密货币
挖矿软件（钱包、矿机、驱动）
除了操作系统之外，还需要其他软件，比如上网驱动、显卡驱动、挖矿软件、加密货币钱包等。 您可以在 Profit-mine.com 网站上找到适合您的硬件和加密货币的矿工。
对于初学者，最好使用“轻量级”多币种钱包或加密货币交易所作为钱包。 钱包可以是软件也可以是硬件。 硬件钱包的保护级别要高得多，但要使用它们，您必须首先从可信赖的供应商处或在公司的官方网站上购买它们。 硬件钱包的例子有 Ledger、SafePal、TrustWalle。 软件钱包的例子有 Metamask、Electrum、Coinomi 和 MEW Wallet。 除了钱包，你还可以使用加密货币交易所，通过它你不仅可以交换你的资产，还可以将挖矿收益提取到你的银行卡中。 加密货币交易所的例子包括 Binance, Bybit, Huobi, MEXC。 对于后两者，不强制发送文件进行验证。
什么是矿场和矿机
许多人混淆了矿机和矿场的概念。 为避免成为这种混淆的牺牲品，请记住采矿设备是单个设备（带有显卡的计算机），而农场是放置多个采矿设备或 ASIC 的位置。
挖矿计算器，收益计算
总而言之，我们可能把最重要的一点留给了那些决定自己冒险进行加密货币挖矿的人，因为计算购买挖矿设备的经济可行性是首先要考虑的事情。 计算设备的投资回收期并不复杂——您需要知道设备的价格、电价和硬币的价值。 接下来，您需要找出所选币种的出块时间、区块中的币种数量、全网算力以及您设备的算力。
投资回收期的计算公式为：
S = VT1440*Z/H，其中
V - 块大小
T - 区块时间
1440 - 一天的分钟数
H - 网络哈希率
Z - 你的哈希值
S - 硬币数量
您可以替换自己的数据并获得硬币数量，然后将其乘以它们的价格。 从这笔款项中减去您的电费和其他相关费用。
为了节省计算您感兴趣的每种加密货币的投资回收期的时间，您可以轻松地在线找到专门的挖矿计算器服务，这些服务将在几秒钟内为您完成所有工作。 您需要做的就是选择您的显卡、处理器或 ASIC 型号。Profit-mine.com 是最好的在线采矿盈利能力计算器之一，尤其是因为它完全免费并且界面清晰美观。
结论：乍一看，挖掘加密货币似乎复杂而困难，但一旦您理解了术语并花一些时间尝试设置您的计算机以使用挖掘池和钱包，您就会发现挖掘加密货币实际上并不困难，尤其是 如果您有构建个人计算机并在其上安装操作系统和软件的经验。
