新萄京娱乐网址2492777深度分析比特币挖矿的基本原理

据了解,比特币是一个点对点的电子现金系统,每笔交易记录分布存储于整个网络中,而非传统的唯一的中央数据库。为保证所有参与节点拥有一致的交易记录,比特币系统规定竞争记账。具体规则如下:1.
竞争者通过 SHA-256
运算,在一堆随机数中找到符合要求的数值。谁的算力大、运算速度快,谁就有更大概率先找出“答案”。2.
比特币系统平均每 10
分钟将交易数据分组(即打包成一个块)。先找到“答案”的竞争者获得记账权,同时获得比特币作为奖励。系统会根据全网算力调整挖矿难度(有一定滞后性),保证平均每
10 分钟出一个块。3. 挖矿难度每 2016 个区块(约 14
天)调整一次。区块高度为 2016
整数倍的区块,即系统调整挖矿难度时所对应的区块。4.
比特币挖矿的收入包括区块奖励和交易手续费。区块奖励最初为50个btc,系统规定,每
21 万个区块(约 4 年),出块奖励减少一半,直到少至比特币最小单位 1
聪。因此,2012 年后区块奖励调整为 25 个 BTC,2016 年为12.5
个,下次减半将在 2020 年。5.
交易手续费(也称矿工费),由转账者支付给矿工,用于奖励后者提供足够的算力以保证网络系统安全。交易手续费一般在当天区块奖励的
0.5%-2% 之间浮动。由于区块奖励每 4
年减半,交易手续费将逐渐成为矿工的主要收入。比特币预计在 2140
年被全部挖出,届时挖矿收益等于交易手续费。6.
每笔交易的手续费取决于该笔交易的大小(多以千字节 Kbytes
为单位)。当网络拥堵时,更多人在同一时段提交记账需求,用户可通过提高手续费来激励矿工优先打包,以缩短交易确认时间。比如,2017
年末比特币交易量暴涨,平均手续费一度高达 40
美元/笔,矿工手续费高达当月区块奖励的 30%。7.
交易大小同时也跟转入转出的数额大小有关,即交易数额越大,手续费/千字节越高。

2008年发生了全球经济危机,就在那时候中本聪发明了比特币,发明的时候,他想的是,发生金融危机,货币被无限超发,每个人手里的纸币,一直在贬值。这样就是底层大众在受打不公正待遇,于是就想能不能有一种没有一个机构来控制价值体系呢?所以他就发明了比特币这样一个去中心化的一个体系。

如今区块链、比特币如此火爆,即使你不是网络技术开发人员,如果你还对此毫无所知,那你真的是OUT了!本文总结了比特币的一些基础知识,可供大家在半小时之内,从科普性知识层面,迅速了解区块链和比特币部分知识。
(本文内容是作者通过学习《区块链100问》
[视频原地址:http://tech.sina.com.cn/zt_d/blockchain_100
],简要总结而来的部分内容(11-20问),在此分享给大家!)

比特币的记账

前面我们说到,比特币是使用的工作量证明机制,也就是POW。所有的矿工会通过自己的最大算力通过哈希碰撞这种计算算法,去争夺最大价值的记账权利。打个比方,就好像是没10分钟,网络上会出现一道特别复杂的数学题,谁最快的计算出答案,那么他就可以在这上就行记账,并且获得产生的比特币奖励。当他记录打包本页账单,大家都要以此为准,接下来,产生下一页账单,会在这页账单的加密基础上产生,大家就开始新一轮的挖矿竞争了。这种共识机制解决了一个去中心化体系下,账本的唯一性权益。

可以看到为了获得记账,矿工其实是需要花费很多的电力、人力等能源的,如果是免费的肯定是没有人会去这样做的,因为在获得记账权利的同时,可以同时获得新发行的比特币,这样的体系才能够走得更远。把比特币的发行和竞争记账绑定在了一起,记账人每获得一次记账权利,就会获得系统产生的新的比特币作为奖励。也就是说算的最快的计算机,就会”挖”到一定数量的比特币。

在每一轮记账的竞争中,谁获得记账权,谁就获得这一个区块里的新诞生比特币奖励和被记录在账单里的交易的手续费。在2017年,如果你是一个矿工,在一轮竞争中获得了记账权,你就会获得12.5个新发行的比特币奖励,还有这个区块上所有的手续费,大约零点几到2个比特币手续费。随着新生比特币每四年减半,新生比特币奖励越来越少,那么矿工还会有动力去挖矿吗?

答案是肯定的。因为他们还有另外一部分收入,就是大家给的比特币转账的手续费。是否还记得在比特币的世界里转账手续费是可以自己填写的吗?随着使用比特币的人和机构越来越多,全球比特币转账越来越频繁,转账手续费总量也会越来越大,手续费会未来成为矿工的主要收入来源。大家又会这么想,既然比特币手续费可以自己填,那如果我们每个人都填写0手续费,矿工就不会得到收益,这个体系就不会运行下去,答案是否定的,有点博弈论意思在里面,你不付手续费并不代表别人不,因为他可以获得更高的收益,如果被记录得越慢他就会遭受损失,为了更快的获取收益,肯定会有人支付手续费的。你不支付你的账单将不会被矿工记录或者更多时间的被记录。

12.比特币如何实现总量恒定

新萄京娱乐网址2492777 ,比特币是一种通缩型虚拟货币,总量是2100万个,你知道怎么来的吗?

中本聪在设计比特币的时候,规定每个比特币可以细分到小数点后8位,每个区块发行
50个比特币,每21万个区块后,每个区块的比特币产量减半。

因为比特币每10分钟产生一个区块,21万个区块大约是四年的时间,截止2017年,比特币产量已经减半2次,当前每个区块发行12.5个比特币。大约在2045年,99.95%的比特币将会发行完毕,到2140年,比特币无法继续细分,至此比特币完全发行完毕,发行总量约为2100万枚比特币(注:实际是20999999.97690000个)。

尽管比特币通缩的货币政策是否合理在货币学上争议很大,但这一发行机制激励着矿工尽早投入到比特币挖矿中,使得比特币系统获得了大量算力和安全性。

比特币的交易

上一讲我们已经讲过了比特币的交易,其实就和银行卡转账一样简单,只需要自己的地址,对方地址,转账金额,手续费即可。而保证自己和别人的比特币安全的做法就是随机生成的一个私钥只能对应一个地址,保证了每个地址发出比特币的合法性。

比特币现在的每个区块大小是1M字节,大概能容纳数千笔交易。当网络转账的人比较少时,等待矿工确认的你可能只需要等10分钟,就能被下一个区块确认了。如果当前转账的人比较多,你可能要排队,多等一个10分钟,甚至更长时间。矿工们会不断的等待记录的转账交易里面去选择手续费比较高的转账信息来进行记账,如果你的手续费不排在前面,可能就要排在很后面才能够记你的账了。这也就是上面我们说到的,肯定会有人愿意去支付高额手续费,因为他需要获取更高的利益。

本次讲解结束~

原文链接

16.比特币转账需要手续费

比特币转账手续费是交易者付给矿工的一笔费用,用于激励矿工竞争记账,为比特币提供足够的算力,从而确保比特币网络的安全,有的地方也叫做矿工费。

用户在比特币网络发起一笔转账时,一般需要支付给记账矿工一定的转账手续费。转账手续费一般为0.001-0.0015个比特币,由于区块能容纳交易记录的容量有限,矿工会优先打包手续费高的交易,所以多付手续费可以更快被记账。

比特币交易手续费的存在能提高转账门槛,有效防止区块链中充斥垃圾信息,并且能够保证在比特币被挖完之后矿工仍有动力维护比特币网络。

比特币的发行机制

首先,规定了比特币的总量为2100万枚,这一总量是恒定不变的,并不会受到无限制印刷产生。比特币网络大约每10min产生一页账单,没产生一个比特币就会伴随每一页账单的产生,同时也是每一个区块的问世和发行。而最初比特币的奖励是50枚,没产生21万枚时候减半,大约是3.99年减半一次。所以会一直持续到2140年,所有的比特币才会发行完毕。

前面提到枚3.99年奖励的比特币减半一次,那么这个3.99年是怎么来的呢?凭空说的?中本聪规定的?那我们来算一算吧,每有计算我会凭空乱说?

最开始我们说了,每21万个区块减半一次,那么来我们算一算,平均每10分钟就会产生一个区块,出21万个区块需要多久呢?理论上需要1458.3天,也就是3.99年。这也就是大众说的
“比特币每四年减半”
的由来。2016年7月8日开始,比特币第二次减半,也就是每个区块伴随的比特币奖励为12.5枚。

到这里我们知道了现在减半道理多少,挖出一个区块会奖励多少,但是你知道现在事多是个区块么?是不是凭着自己的算力获得这个奖励会值得呢?so,当前是第几块区块怎么算?

第几块区块大家习惯 “区块高度”
来标记它。也就是一个区块的高度是从比特币诞生之后,第多少个区块!打开任意一个比特币的区块浏览器,我们可以看到现在出来的最新的区块高度。通过区块高度,我们可以计算大概还有多久,比特币会进行下一次减半、多久会进行难度的调整、多久进行一次大事件。

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2017-11-01 星期三 丁酉年 九月十三

【鸡年】庚戌月 壬辰日

宜:破屋 坏垣 余事勿取

忌:诸事不宜

11.比特币为什么还没挖完

比特币系统靠调节难度系数保证比特币不被太快挖完。

每10分钟,全网矿工共同计算一道难题,竞争记账权及比特币奖励。如果全网算力不断增长,比特币将很快被挖完。为了保证比特币稳定在约10分钟挖出一个区块,中本聪设计矿工挖矿获得比特币的难度每过2016个区块(约2周时间)动态调整一次,调整后的难度使得每生成一个区块的预期时间为10分钟。

现在的难度系数约为480PH/s,大约是创世区块的680亿倍,也就是说,以现在的算力,全网矿工需要经过约3000万亿亿次哈希运算才能找到一个符合条件的答案,生成新的区块。

那么,在一个没有中心化机构的情况下,比特币的发行、记账、交易是怎样进行的呢?

19.比特币节点是什么

比特币是一种点对点的电子现金系统,更直接地说,是节点对节点。每笔交易由发起方向周围的节点进行广播,节点收到之后再广播给自己周围的节点,最终扩散至全网。

每一个比特币钱包都是一个节点,其中拥有完整区块链账本的节点叫做全节点。2017年10月,比特币全网约有9300个全节点,负责比特币转账交易的广播和验证。

转账交易发生后,由所有节点共同广播至全网,挖矿的节点验证该交易正确后会记录至区块链账本。

美国、德国、法国拥有的比特币全节点数最多,中国的全节点数量约占全球5%(数据来源于:
bitnodes.21.co)。运行比特币节点不提供任何奖励,且不需要全节点也可以进行比特币转账,所以比特币的全节点数只占节点数的一小部分。

18.比特币地址是什么

比特币地址是一串由字母和数字组成的26位到34位字符串,看起来有些像乱码。
通过区块链可以查到每个比特币地址的所有转账记录。

比特币地址就是个人的比特币账户,相当于你的银行卡卡号,任何人都可以通过你的比特币地址给你转账比特币。

如何获取自己专属的比特币地址呢?你可以下载一个比特币钱包,或者在交易平台上注册。每个人的比特币地址都是独一无二的。有地址就可以进行比特币转账啦。下载比特币客户端或者比特币钱包,也能注册自己的比特币地址。

14.各国对待区块链资产大不同

从全球范围来看,各国政府对于区块链、区块链资产的态度不一,但整体来说都还处于探索期。

欧美国家积极监管。德国是最早将比特币等数字资产认定为私有财产的国家。美国CFTC(美国商品期货委员会)将比特币定性为大宗商品。纽约州目前颁发了3张BitLicense。

亚洲的情况不一样。日本积极支持。今年4月,日本实施了《支付服务法案》,正式承认比特币是一种合法的支付方式。
韩国积极监管。7月,韩国《比特币监管法案》面世,设置了5亿韩元的投资者准入门槛。
中国严格监管。9月,中国人民银行等七部委联合发布《关于防范代币发行融资风险的公告》,规定在中国,交易平台不得从事法定货币与
“虚拟货币”之间的兑换业务。

20.从发出交易到矿工打包

当你发起一笔比特币转账后,你需要将交易广播至全网,挖矿节点接到这笔交易后,先将其放入本地内存池进行一些基本验证,比如该笔交易花费的比特币是否是未被花费的交易。

如果验证成功,则将其放入“未确认交易池”(Unconfirm
Transaction),等待被打包;如果验证失败,则该交易会被标记为“无效交易”(Invalid
Transaction),不会被打包。也就是说,挖矿节点在比拼算力的同时还需要及时验证每笔交易,更新自己的“未确认交易池”。节点抢到记账权后,将从“未确认交易池”中抽取约近千笔“未确认交易”进行打包。

有时候我们的交易不能被及时打包,是因为“未确认交易池”中的交易笔数太多,而每个区块能记录的交易笔数有限,这时候就会造成区块拥堵。


后续21-100问的内容,将以每期10问的形式持续更新,喜欢的话,请持续关注!

13.比特币和Q币有哪些不同

比特币是一种去中心化的数字资产,没有发行主体。Q币是由腾讯公司发行的电子货币,类似于电子积分,其实不是货币。

Q币需要有中心化的发行机构,Q币因为腾讯公司的信用背书,才能被认可和使用。使用范围也局限在腾讯的游戏和服务中,Q币的价值完全基于人们对腾讯公司的信任。

比特币不通过中心化机构发行,但却能够得到全球的广泛认可,是因为比特币可以自证其信,比特币的发行和流通由全网矿工共同记账,不需要中心机构也能确保任何人都无法窜改账本。

17.区块链转账按字节收费

我们经常在银行间进行转账,银行间转账手续费一般是按照转账金额的一定比例收取。

比如跨行转账手续费约为5‰,异地转账的手续费为1‰-1%不等,而跨国转账除了支付以上手续费以外,还需支付50-200元每笔的电报费。

而区块链资产之间的转账手续费与转账的金额大小无关,按字节收费。以比特币转账为例,一笔普通交易约占250字节,手续费约为0.001-0.0015个比特币。如果你需要在一笔交易中同时转账给多个比特币地址,那么这笔交易所占字节数会更大,所以你需要多付一些手续费,才会有矿工及时打包你的交易。

即便如此,从转账成本来看,用区块链进行跨国转账还是有很大的优势。

15.比特币怎么转账

生活中我们都有自己的银行账户,转账是在银行账户之间进行的。同样,比特币转账就是把比特币从一个比特币地址转移到另一个比特币地址上的过程。

如果你想要转账比特币给别人,你需要在比特币交易平台、比特币钱包或者比特币客户端中,输入你的比特币地址、接收方地址、转账金额和手续费金额。

确定支付后交易信息会在比特币网络进行全网广播。矿工每隔10分钟会将比特币网络中未被记账的交易打包进一个区块,这就完成了一次确认,此时比特币已转到对方账户。

通常需要经过6次确认,确保交易记录不能被任何人窜改,转账才算真正完成。

图片来自网络

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