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比特币怎么挖 一文说透比特币挖矿

更新时间：2026-01-12 00:18:29|来源： cj|小编：win|人看过|已有[0]人评论我要评论
“挖矿”、“比特币挖矿”对于很多人来说是一个既熟悉又陌生的词。对Web3感兴趣的小伙伴都知道，这个“挖矿”可不是传统意义上的拿铁锹去山里刨黄金，而是一种数字世界里的“挖宝藏”，普通人也能参与，甚至有人靠它实现了财富自由，本文将用最简单的方式，带你了解比特币挖矿的奥秘：它是什么？为什么存在？普通人如何参与？……让我们一起开启这场“数字淘金”之旅。

比特币挖矿是什么？
想象一下，现实世界中，黄金需要通过挖掘从地下开采出来。而比特币，作为一种“数字黄金”，也需要通过“挖矿”来产生。但这里的挖矿不是用铲子挖土，而是用计算机解决数学难题。
比特币挖矿，即使用计算机算力参与比特币网络，验证交易并维护区块链账本安全的过程,简单来说，挖矿是用算力来“记账”，谁先完成任务，就能拿到比特币奖励。我们都知道比特币是一个去中心化的系统，背后没有政府、没有银行、没有老板。那么交易记录要怎么确认？由谁来维护这个账本？这就要靠“矿工”了，矿工就是负责验证交易并维护区块链账本安全的人；为了奖励他们的劳动，每当他们成功记下一页账本（也就是打包一个区块），系统就会奖励他们一些新产生的比特币（截至2025年7月28日，成功挖到一个区块的矿工能获得的比特币奖励为3.125 BTC，价值约合37.34万美元。）
比特币挖矿的原理
PoW 工作量证明共识机制是比特币的创始人中本聪为了保证比特币能在没有发行主体的情况下顺利发行而设立的奖励机制。因为记账的矿工有很多，那奖励该给谁呢？为了公平起见，就要求每一次记账前，所有参与竞争记账权的矿工，先解答出系统给的一道难题。谁最先找出难题的正确答案，谁就获得了这一次的记账权，也就获得了对应的比特币奖励。
那么，工作量证明（Proof of Work，PoW）是怎么工作的呢？
1.收集交易比特币网络中的交易被打包成一个“区块”，就像账本上的一页。
2.解决数学难题矿工使用计算机尝试解决一个复杂的数学问题，具体是找到一个特定的“哈希值”（一串数字和字母的组合）。这需要不断试错，类似于猜一个超级复杂的密码。
3.竞争与奖励全球的矿工都在同时竞争，谁先找到正确的哈希值，谁就能将区块添加到区块链，并获得比特币奖励。这个过程通常需要10分钟左右（比特币网络设计的目标是每10分钟产生一个新区块）。
举个例子：假设你在玩一个掷骰子游戏，目标是掷出特定的数字组合。你的骰子越多（算力越高），掷出正确组合的概率就越大。挖矿也是如此，算力强的矿工更容易“猜中”答案。
挖矿需要什么？（硬件与成本）
想成为比特币矿工，你需要准备以下基础设施：
1.比特币钱包
你需要一个比特币钱包来存放挖矿获得的比特币，常见的比特币钱包有: imToken、MetaMask、ToKenPocket等。
2.矿机（硬件）
比特币挖矿需要专门的设备，叫ASIC矿机（Application-Specific Integrated Circuit，专用集成电路）。常见的品牌包括比特大陆（Bitmain）的Antminer系列和MicroBT的WhatsMiner。 
早期（2009-2012年），普通电脑的CPU或GPU也能挖矿，但随着算力竞争越来越激烈，家用电脑已无竞争力。
3.电费
挖矿耗电量巨大，电费是主要成本。例子：某某矿机的功耗约3250W，运行24小时每天耗电约78度。如果电费为0.1美元/度，每天电费约7.8美元。全球矿工常选择电费低廉的地区（如美国得州、哈萨克斯坦）或使用可再生能源（如水电、太阳能）。
4.网络与软件
稳定的网络连接。挖矿软件（如BTCTool、WhatsMinerTool）来连接矿机与比特币网络。加入矿池（如F2Pool、AntPool），与他人共享算力，提高获得奖励的概率。
5.场地与维护
大型矿场需要冷却系统（矿机运行会产生大量热量）和专业维护，个人矿工则需要考虑散热和噪音问题。
普通人能参与挖矿吗？
答案是：可以，但有门槛！以下是普通人参与挖矿的几种方式：
1.购买矿机并加入矿池
优点：直接参与，矿池分配收益，共享算力和奖励。
挑战：高昂的硬件和电费成本，噪音和散热以及场地等问题。先计算投入产出比（ROI）。例如，一台高性能矿机每天可挖出价值约 10–15 美元的比特币，若电价为 0.06 美元/度，日耗电费用约为 4–5 美元，实际净收益可能较低，通常需要数月甚至一年才能回本。回本周期会受到比特币价格、挖矿难度、设备寿命等多重因素影响。
2.云挖矿（不推荐）  
优点：租赁远程矿机的算力，省去硬件维护。风险：云挖矿平台鱼龙混杂，存在诈骗风险，需谨慎选择。
需要选择信誉良好的平台，并仔细阅读合同条款。
3.投资挖矿公司股票
如果不想直接挖矿，可以投资上市的挖矿公司（如Riot Blockchain、Marathon Digital Holdings）。
优点：无需自己运营矿机，间接参与挖矿行业。
风险：受比特币价格波动和公司经营影响。
挖矿的风险与注意事项
挖矿并非稳赚不赔的投资，以下是一些需要注意的风险：
1.市场波动
比特币价格波动剧烈，直接影响挖矿收益。例如，2022年比特币价格从6.9万美元跌至1.6万美元，许多矿工亏损。
2.政策风险
一些国家（如中国）对挖矿有严格监管，2021年中国全面禁止加密货币挖矿，导致全球算力重新分布。关注所在地区的政策动态非常重要。
3.技术门槛
挖矿需要一定的技术知识，如配置矿机、优化算力等。新手需要花时间学习。
4.环保争议
比特币挖矿耗电量巨大，2024年全球比特币挖矿年耗电量约为150 TWh，相当于一个中小国家的用电量（数据来源：Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index）。选择绿色能源可降低争议。
挖矿的发展历程
挖矿与算力（计算机的计算能力）息息相关，挖矿说到底拼的就是算力的高低，计算机的算力越高，它的运算速度越快，找到正确哈希值进而赚取比特币的几率也就越大。因此，挖矿的发展史，可以说是算力的进化史。从徒手到采矿镐，再到机械化设备，用于淘金的工具已经发展得相当成熟。同样的，随着比特币被越来越广泛地接受，挖矿设备也经历了不断的迭代与升级，分为CPU、GPU、FPGA 和 ASIC 四个阶段。
1.早期· CPU 挖矿历史
2008年11月，比特币开发者兼创始人中本聪在 P2P foundation 网站上发布比特币白皮书《比特币：一种点对点的电子现金系统》，对电子货币提出新设想，为比特币的诞生埋下伏笔。
2009年1月3日，中本聪开发出首个实现比特币算法的软件程序并进行了首次“挖矿”，获得了50个比特币，标志着比特币金融体系的正式诞生。在此之后，用于挖掘比特币的加密货币矿机逐渐出现在市场上，挖矿进入初步发展期。
2008 — 2009年，市场上的加密货币矿机以 CPU 矿机为主。中央处理器 (CPU) 挖矿是指使用计算机的 CPU 来执行工作量证明模型所需的哈希函数。在比特币的早期阶段，参与者数量较少，整体哈希率适中，挖矿成本和入门门槛都很低，普通电脑 CPU 足以处理其难度，因此任何人都能尝试挖矿。
2.中期· GPU 挖矿历史
2010 — 2012年，比特币的关注度逐渐提升，矿工数量不断增长，挖矿难度明显提高，算力竞争变得激烈，对计算机的配置要求也越来越高。
由于CPU 的算力低，挖矿收益少，CPU 矿机逐渐被市场淘汰。图形处理单元 (GPU) 挖矿作为 CPU 矿机的产品迭代，于2013年首次进入挖矿市场。
CPU 和 GPU 擅长的方面各不相同：CPU 拥有复杂的逻辑控制单元，更擅长复杂运算；而 GPU 拥有大量的核心，架构相对简单，非常适合大吞吐量的高密度计算。挖矿需要的算力，往往是通过哈希、解密等算法完成的，这类算法具有复杂程度低，但强度极大的特征，因此，相比 CPU 最多只有 64 核，GPU 高达几千核，挖矿的速度更快、效率更高，优势显著，很多人转用 GPU 挖矿。为了进一步提高算力，GPU 矿机的显卡接口也从一个增加到数百个。
同期，更先进的挖矿设备——现场可编程门阵列（FPGA）也应运而生。2011年中，市面上出现了首台 FPGA 比特币矿机，这是第一次出现针对挖矿的专业芯片设计。简单来说，FPGA 挖矿就是把 GPU 的核心晶元单独取出，然后把多个核心晶元集成到同一个设备上进行挖矿。对于运算逻辑需要经常改变，或者芯片需求量较小的加密货币挖矿、机器学习等场景，FPGA 可以表现出无法比拟的优势，在不确定性强的场景中发挥着独特的作用。然而，由于 FPGA 的开发难度太高，这种挖矿方式最终并没有普及开。
3.现今· ASIC 挖矿历史
随着比特币价格持续上涨，矿工数量愈发增加，算力水涨船高，挖矿竞争逐渐白热化，更加专业的矿机设备开始出现。在这一时期，以ASIC 为代表的专业矿机正式进入人们的视野。
ASIC 是 Application Specific Integrated Circuit 的缩写，即专门为某种特定用途设计的电子电路（芯片）。当其专门为挖矿而设计时，就产生了 ASIC 矿机，相当于专门为数字货币挖掘定制的集成电路设备，除此之外无任何其他功能和作用。与通用集成电路相比，ASIC 只运行特定的算法，在批量生产时具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。
就挖矿算力来说，ASIC 的性能比 CPU、GPU 高出数百倍，后续发展也是有增无减。到 2021 年，领先的 ASIC 矿机拥有每秒 90-100 太赫哈希 (th/s) 的计算能力，令最先进的 GPU 矿机相形见绌。随着大量 ASIC 矿机的加入，整个网络的计算能力急剧上升，标志着加密货币挖矿领域的变革性篇章。
矿池相关知识
随着全网算力的不断上涨，难度的不断升级，矿工的日收益越来越无法得到保障。在这种情形下，“矿池”的概念便由此推出。
1.什么是矿池
在全网算力提升到了一定程度后，单台机器挖到新区块的概率变得非常的低，也无法保证何时能获得区块奖励，或许根本就是颗粒无收。这种现象的发生，促使一些极客开发出一种可以将算力合并、联合运作的方法，也就是建立“矿池”（Mining Pool）。
假设一共有10个矿工参与挖矿，每个矿工分别拥有全网0.1%的哈希算力，意味着有望从平均每1000个区块中挖出1个区块。根据比特币理想出块时间10分钟来推算，每天挖出的区块为144个，那么每人大约一周就能挖出1个区块。根据自身的资金能力，以及在硬件和电力上的投资，这种“独立挖矿”的方式或许是可行的。
然而，如果收入不足以盈利呢？那么可以和其他9位矿工通力合作，所有人的哈希算力相加，就拥有了全网1%的哈希率。如此一来，算力提升到能从100个区块中挖出1个新区块，相当于每天都能挖出1个。然后，由10个合作的矿工平分所得奖励。
简而言之，我们刚才描述的就是一种“矿池”的概念。矿池存在的意义是为提高挖矿和收益的稳定性，如果想要持续获得收入，那么相比独立挖矿，进入矿池会是更好的选择。
2.矿池的运行机制
矿池一般通过专用的挖矿协议连接矿机，矿机通过机器内运行的挖矿软件连接到矿池指定的域名和端口。矿机在挖矿时保持和矿池服务器的连接，和其他矿机同步各自的工作，确保不会将哈希算力空耗在相同的区块上。
矿池将区块难度任务进行分割，发送给不同的矿机（对应不同的矿工）各自的挖矿任务。每次计算完成后，矿工便提交给矿池一个份额（share），用于记录贡献出的算力，也叫工作量。当矿池验证无误后，就会根据各个矿工提交的份额占比来分配收益。
矿池最大的优势在于可以突破地理位置的限制，将分散在全球的矿工、矿场的算力进行联结。理论上矿池的算力越大，越容易挖到块，但仅从概率角度说，各个矿池和矿工享有同等的出块概率。
3.矿池的结算模式
目前，有多种不同的结算模式可以计算每位矿工的工作量及相应的奖励。常用的模式包括PPS，PPLNS，PPS+，FPPS，SOLO等。其中部分结算模式中收益的分配会跟矿池的幸运值（数值上等于实际出块数量/理论出块数量*100%。）挂钩。其中最常见的是PPS和PPLNS模式。
（1）PPS
PPS（Pay Per Share）收益模式下，矿池在矿工的矿机提交每1个share（即挖矿任务计算结果）时，根据当时挖矿难度计算这个share理论上可以得到的挖矿收益，累积计入挖矿帐户中并按时发放。
PPS收益模式的特点：挖矿收益只跟挖矿时刻的挖矿难度、矿机的算力和网络情况等客观因素有关。此模式不因矿池实际收益和幸运值高低而变化，因此能保障矿工长期稳定的挖矿收益。
（2）PPLNS
PPLNS（Pay Per Last N Shares）收益模式下，矿池在矿机提交share时不会立即计算对应share的收益，而是在矿池接收每N个share后，统计矿池在这一时间段内总共挖到的币量，然后根据各个矿工提交的share数量在此N个share中占的比例对所挖币量进行分配。
PPLNS收益模式的特点：挖矿收益的分配有滞后性，需要等待每N个share提交完毕后才会分配收益。由于PPLNS分配的是矿池实际挖到的币，因此会受到矿池幸运值的影响。矿工分配的收益有可能高于理论值，也有可能低于理论值，波动性比较大。
（3）PPS+
PPS+模式是基于PPS衍生出来的收益模式。
PPS+（Pay Per Share+）模式，是PPS和PPLNS两种费率模式的结合，是在PPS模式的基础上将矿池挖到的矿工费（也即区块中包含的交易手续费）按照PPLNS模式进行分配。在这种模式下，挖矿收益会收到矿池幸运值影响，收益的波动比FPPS更大一些。
（4）FPPS
FPPS（Full Pay Per Share），即完全PPS。对矿池理论出块奖励和过去一段时间理论矿工费/交易手续费均按照PPS进行结算。在PPS收益模式的基础上，额外增加矿工费（也即区块中包含的交易手续费）奖励。
矿场相关知识
如前文所说，挖矿需要有计算能力的机器去计算，那么这个计算的过程必然是需要耗费电力的，而且还需要人去维护挖矿的机器设备。所以为了降低挖矿的成本，人们会想着把许多矿机放到一起，方便维护管理，而且往往会选择一个合适的区域，比如像四川、贵州这些电费比较便宜的地方。这样把许多矿机连接在一起进行挖矿，就形成了矿场。矿场相对于矿池来说，它是针对集中矿机的实际的场地而言，它着重表达的是某个区域的矿机的集合。就好比四川的一些电力资源丰富的地方就有很多的矿场。
矿场有几大优势：
1.国内大型矿场基本建设在四川、新疆，内蒙古等电费低廉的地方，因此四川矿场这些电费相比家用电会便宜得多。　　
2.蚂蚁矿机阿瓦隆矿机这些比特币矿机挖矿的噪音会非常巨大，高达90分贝，并且对周围环境造成影响。　　
3.比特币矿机在工作过程中会产生大量的热量，需要进行散热，自己在家里使用空调，非常不划算。　　
4.矿机的工作过程需要有专业运维人员24小时进行监控，矿机托管的话则可省去矿工的时间成本。　　
5.使用矿机挖矿需要专业的运维技术，可以对矿池进行设置、处理等，一般矿工学习起来比较困难。　　
6.集群挖矿，单台矿机产量会更高，而且挖到的比特币可以直接进行兑换。
其他加密货币也是通过挖矿产生的吗？
许多加密货币是通过挖矿产生的，但并非所有加密货币都是这样。对于那些通过挖矿产生的加密货币，这个过程通常涉及使用计算能力来解决复杂的数学问题，验证新的交易和添加它们到区块链上。
例如，像比特币（BTC）和以太坊（ETH）这样的加密货币，都是通过挖矿产生的。然而，以太坊正在逐步转向一个被称为"权益证明"（Proof of Stake）的系统，这个系统不再需要挖矿。
另一方面，一些加密货币如Ripple（XRP）和Stellar（XLM）就不是通过挖矿产生的。这些货币的创建方式根据其特定的协议和规则而不同。
此外，还有一些加密货币，如Tether（USDT）和USD Coin（USDC），被称为稳定币，其价值与美元等传统法定货币挂钩。这些货币通常不是通过挖矿产生的，而是由发行机构按需创建和销毁。
总结
比特币挖矿是区块链世界的基石，它不仅让比特币网络安全运行，还为矿工提供了“淘金”的机会。对于普通人来说，挖矿既是技术活，也是投资决策。以下是几点建议：新手入门：从小规模尝试开始，比如加入矿池，学习挖矿基础知识。理性投资：计算硬件、电费和收益的平衡，避免盲目投入。持续学习：关注行业动态，了解新矿机、政策变化和市场趋势。

 

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