以太坊控礦原理
Ⅰ 斷層控礦作用的基本原理
斷裂與化學元素分配集散的關系頗為顯著。在岩層或岩體發生斷裂運動過程中,由於兩盤錯動的應力,以及應力在不同部位或者不同斷層之間的差異,都可以引起壁岩物質成分中的元素或沿斷層面侵入的礦液中的元素分散、遷移、集中及重分配。
(1)斷裂帶的壓溶作用
董樹文(1988)認為,在不同的變形條件下,壓溶作用、層狀硅酸鹽礦物旋轉、顆粒邊界滑動、粒內滑動和動態重結晶作用起著不同的作用。其中新生面理、特別是無變質或淺變質岩中面理的形成主要機制是壓溶作用。這些新生面理是由新生的分異條帶或分異層(differential layering)組成,垂直於最大壓應力方向產出(平行褶皺軸面)。分異條帶是構造應力作用下沿岩層劈理方向,SiO2溶解帶出,殘余組分形成雲母層而成(Zwart,1983)。Gray(1977)指出,滑劈理帶中K2O增高,SiO2降低。
(2)斷層構造造成物質成分重新分配
斷裂作用與化學元素分配集散的關系,首先表現在斷裂兩壁岩石的物質成分的重新分配方面。當岩層或岩體發生斷裂運動時,在斷裂兩壁相對剪切和擠壓的應力強烈作用下,往往沿斷裂可發育圍岩蝕變。同時,壁岩中的一些與成礦有關的微量元素,特別是活動性大的元素,沿著斷裂分散、遷移到某些有利部位,便在某處的斷裂壁上或斷裂產物(斷層泥、斷層角礫岩)中相對富集。有些元素可以特別富集形成獨立礦物,如Cu、Pb、Zn等重金屬硫化物礦物。有時,還可因此而形成礦體,或把原有礦床改造成新的礦床(陳國達,1978)。
董樹文指出,斷裂帶是強烈的、狹窄的應力作用區。帶內的物質處在極高的動盪條件下,按動力平衡的規律進行適應性調整,而表現為動力的分異作用,其中有岩相、礦物相的轉變,應力礦物出現和元素重新排列。孫岩(1983)認為,在斷裂帶的動力分異遵守耗散結構理論(dissipative structure),由帶內向帶外的順序是:Si、Fe、Mg、Mn、Al、Ca、Na、K。張治洮(1983)注意到斷裂帶的垂直動力分異特徵,在近地表構造岩成分變化不顯著,在少數壓(扭)性斷裂中有K、Na等淋失;至淺部斷層強烈分異,Si相對聚集,而Na明顯帶出,K則有代入之趨勢;在中深部構造岩化學成分變化趨勢微弱,Na略有增高;深部構造岩,由於流變特點,岩石化學分異增強,Si、K、Na成為活動組分,在斷裂內轉移,並可產生混合岩化現象。並指出這些元素顯然與決定應變性質,並隨深度變化的溫度、應力狀態條件有關。
董樹文認為,發生在剪切或扭動斷裂帶的動力分異的規律大致是:由強應力區向弱應力區,元素的離子半徑逐漸增大,相對密度逐漸減小。
依元素的動力地球化學規律,可用對構造應力最敏感的元素變化作為指示標志來反映古構造應力場特徵。尹華紅(1984)認為,單礦物內K和Fe元素含量的變化,可定量地圈定成礦期古地應力場。因K在單向壓力下比Fe具有更大的活動性。黃路橋(1984)指出,用Fe2+、Ca2+離子比作為構造應力作用的表徵,若Fe2+≥Ca2+表示擠壓,Fe2+>Ca2+表示壓扭;Fe2+=Ca2+表示拉張。對現代大洋島弧和島弧帶的岩石化學和地震測深對比研究,證明用拉斑玄武岩和鈣鹼性岩系的K2O含量和Rb、S含量可以推斷地殼厚度和貝尼奧夫帶深度(Condir,1973)。太古宙時期的地殼厚度H=18.2K60+0.45(相關系數r=0.67);貝尼奧夫帶深度H=89.3K60—14.3(相關系數r=0.82)。
(3)斷裂不同部位應力差異對元素分配集散的影響
同一條斷裂不同部位其應力有差異,從而影響元素分配集散。足以導致斷裂不同部位之間應力差異的因素中最明顯的是斷層面產狀的變化——在走向上的偏轉或在傾角上的偏大偏小。由於這些變化所形成的斷層面的屈折,當斷層兩盤相對運動時,在不同部位或地段的應力分布情況便發生差別,這是因為受力物體內任一斜截面上正應力σα和τα為
構造應力場控岩控礦
式中:σx、σy分別為x、y方向應力;τxy為剪應力;α為斜截面外法線與受力物體參考面外法線的夾角。
由公式和應力圓可得知斷面不同地段受力情況。正斷層產狀變陡的地段受張力和剪應力作用,緩傾地段只有剪應力[圖6.34(a)],故陡傾地段利於成礦。逆斷層情況剛好相反,陡傾段只有剪應力作用,而緩傾段同時有張應力和剪應力作用,故緩傾地段利於成礦[圖6.34(b)]。平移斷層走向發生偏轉的地段對成礦有利[圖6.34(c)]。因此,岩層在遭受剪應力作用時,其內部不同切面上所處應力狀態不同,與外力平行的切面上只有剪應力而無正應力,與外力呈一定角度切面上既有剪應力也有張應力。
這種差別往往可以一方面引起斷層兩壁岩石中的物質成分或沿斷裂面侵入的含礦物質組分的分散、遷移;另一方面又可促使這些成分移向一定有利部位並在那裡富集、重新分配,形成礦床、礦柱。
其次,在礦化過程中,有些在較大壓力下產生的礦物,往往多集中或僅見於斷層的摩擦面地段,而在隱藏面地段則罕見甚至缺乏存在。在安徽某銅礦田的矽卡岩型礦床中,逆斷層傾角變緩部位礦體增厚,而缺乏蛇紋石、滑石;但在斷面變陡部位,則礦體變薄,而蛇紋石—滑石很發育。因為礦田內黃龍組白雲質灰岩含鎂高,當壓性斷層運動時,摩擦面上的白雲質灰岩受強大壓力發生「斷裂變質作用」,其中,白雲石遂先變為滑石再變為蛇紋石。據F.J.台爾鈉(1965)計算,白雲石的礦物分子體積為65.6cm3,滑石為140cm3,蛇紋石為110cm3。但要變成一個滑石或蛇紋石的礦物分子,需2.15個白雲石礦物分子,其體積共計為65.6×2.15=141cm3。所以,由前者變為後者,應是在壓力增大的情況下進行的,因為可使分子逐步縮小來建立。這樣,在逆斷層產狀變陡的地段,摩擦面上由於壓力強烈,蛇紋石、滑石十分發育是有道理的。
圖6.34 不同力學性質斷層局部應力場分析
(a)張性斷層;(b)壓性斷層;(c)扭性斷層
(4)斷裂性質與pH、Eh的關系
不同性質的斷層、裂隙,或者是同一條斷層的不同部位,因應力狀態不同,pH、Eh不同,從而影響礦質的沉澱。壓性斷裂為封閉系統,處於還原環境,利於硫化物、碳酸鹽礦物沉澱;張性斷裂為開放系統,處於氧化環境,利於氧化礦物沉澱;剪性斷層可為還原環境,也可為氧化環境。
就氧化物礦礦床來說,還有一個氧的供給問題。這是一個重要的地球化學因素。圖6.35是寧蕪地區火山岩型鐵礦區(寧蕪式)。在該區內一條北東延伸的方山小丹陽縱向深斷層的北西側,有一系列北西向張裂橫斷裂,它們是梅山、吉山等礦床。這些斷裂既提供了有利的空間,同時也可有較充足的氧,遂成為一種良好的容礦構造。依此推論,鄰側類似性質的橫斷層或斜交斷層,也有較大的成礦遠景(陳國達,1978)。
斷裂性質和活動方式是控制氧化還原環境的一個重要因素。換言之,pH和Eh值常受構造條件的控制。張性斷裂易造成開放的氧化環境;壓性斷裂則可造成封閉的還原系統;剪切斷裂既可造成氧化環境又可造成還原環境。
由斷裂活動所產生的凹陷區往往為還原環境,而隆起區則為氧化環境。因而先沉降後隆升的拉張構造運動有利於氧化礦(例如,鐵礦)的富集。先隆升後沉降的擠壓構造運動則常有利於硫化物礦(如銅、鉛、鋅礦)的富集。長江中下游地區著名的鐵銅礦帶在鄂東、大冶一帶為拉張區,由燕山晚期的大型閃長岩類岩體侵入,主要發育矽卡岩型鐵礦,礦床主要在坳陷帶內的斷塊隆起拉張地段。陽新、瑞昌至安徽銅官山城門山一帶為剪切區,產出與中酸性小侵入體有關的斑岩型銅礦或斑岩型矽卡岩型銅、銅—鉬和銅—硫礦床,分布於隆起與盆地之間的剪切過渡帶;寧蕪地區為長江中下游拉張斷裂帶,在斷陷火山盆地內有一中基性火山岩—次火山岩發育產出著名的寧蕪鐵礦(陳國達,1978)。
圖6.35 寧蕪地區火山岩型鐵礦成礦構造及其應力分析
(據陳國達,1978)
1—黃馬青組;2—象山群;3—下白堊統;4—娘娘山組;5—新近系;6—斷層;7—構造岩漿成礦帶
沿水平方向,一條斷裂的不同地段應力狀態可以發生變化,同樣的原則也適用於垂直方向,即在不同深度、同一條斷裂的應力狀態可以不同。
所以,沿同一條斷裂不同地段(包括水平方向和垂直方向)pH、Eh不同。
(5)斷裂的發展與局部應力場控礦
構造活動是具有階段性的,當岩石在應力作用下破碎時,應變能和應力釋放,原來處於高應變能的斷裂帶就變成低應變能、低應力部位,斷裂兩側則變為高應力、高應變能部位,礦液由兩側向斷裂帶匯集,斷裂環境便趨於穩定,利於礦質聚積沉澱成礦。
斷裂形成時,應力場的另一主要變化是派生應力場和次級斷裂的形成(萬天豐,1996)。在平移斷裂形成過程中,由於第一級共軛平面剪切斷裂形成後,由於斷層平移活動的體力,使第一級斷層受到局部壓應力作用,導致第二級平移斷層的形成,依次類推(Mckinscrg,1953;Moody&Hill,1955)。
大陸塊內部應力狀態隨時間變化,在地質不同歷史時期,一些古斷裂應力狀態有很大變化。如我國東部著名的郯廬斷裂,大約形成於太古宙末期,在元古宙與古生代,作為一條重要的剪切—拉張和剪切—擠壓斷裂,曾多次變換其剪切平移方向,並出現拉張與擠壓,隆起與凹陷多次交替活動。據張文佑推測,前古生代為拉張,古生代為擠壓,中生代侏羅紀、白堊紀和新生代至古近紀、新近紀時則又變成以拉張為主,而古近紀、新近紀以來,又轉為擠壓並右行剪切。
關於在構造應力場作用下斷裂的形成以及斷裂與主應力方向之間的關系,在前面有關章節已經進行了較詳細的討論,這里著重討論斷裂形成張應力場的變化及成礦作用。
馬謹認為,在岩石中產生了一個裂紋雛形之後如何擴展,取決於裂紋在應力場中的相對方位。理論和實驗(葉洪等,1973)研究表明,只有在斷層面與應力軸夾角為45°時,最大剪應力跡線和應力集中區與裂紋方向一致,因此,裂紋才能大致沿直線擴展。在夾角為30°和60°時,剪應力集中區分別位於裂紋端點的右側和左側,因此,擴展的剪裂紋分別形成右階步和左階步,形成不同方式排列的羽列式剪裂。當主應力與裂紋方向平行時,在裂紋端點的兩側對稱地形成一對剪應力集中區,這時,裂紋會擴展成分叉的剪裂紋,形成分叉礦脈。與此同時,張應力最大的位置往往位於裂紋端點的另一側,並且隨著與端點距離的增大逐漸轉向與σ1軸平行(Brace,1972;丁文鏡,1978)。
一條規模較大的斷裂並不一定是由一條斷裂擴展而成的,而是由先存多點出現的裂紋擴展連接形成,因而在一定條件下,裂紋連接所需能量比孤立裂紋擴展所需能量多得多。裂紋連接的形式包括接近、尖端彎曲、切穿、合並(Ramsay,1980)。
杜異軍等認為,雁列裂紋是由平行非共線裂紋系組成的,並用有限單元法計算了錯列區的主應力、最大剪應力和應變能密度等在空間上的變化。應變能密度為
構造應力場控岩控礦
若斷裂錯動方式和排列方式一致時,錯列區應變能密度減小,增加了張裂隙和失穩的可能性。而斷裂錯動方式和排列方式不一致時,錯列區應變能密度增加,張破裂難以發展,減小了失穩的可能性。
裂紋之間能否連接,以及以什麼形式連接,是與裂紋組合型式有關的,因而裂紋系的穩定性也與裂紋的組合有關。
奇內里(Chinnrey,1966)在研究斷裂與應力場關系時注意了斷層活動前後其端點附近應力場的變化,計算了最大剪應力跡線的分布(圖6.36,圖6.37)。在斷裂發生位移前,斷層位於均勻構造應力場中的一個剪應力跡線上,當斷層發生位移後,應力場受擾動,剪應力跡線將垂直分布,導致主震和餘震震源機制的不同和成礦物質運移聚集的差異。
斷裂形成過程中,應力大小也會發生變化。地震斷層形成過程中經常發生應力降,在地震斷層發生的瞬間,斷層面上的剪應力平均有10%的應力降。
在構造形變過程中,常伴隨岩漿活動。岩漿的侵入與噴出,通常都是沿構造斷裂而發育的。在岩漿侵入或噴出的過程中又可局部地改變構造應力場。在有隱伏侵入體的地區,常發現侵入體上頂或坍陷作用所造成的最大主壓應力跡線為陡傾斜的應力場,把這種局部應力場與區域應力場相區別,對於尋找隱伏的含礦岩體,很有指導意義。
在侵入岩體或火山噴發中心,最大主壓應力跡線常呈放射狀分布,就是在岩脈或熱液礦脈兩側,也會由於熱動力作用而出現向兩側擴張的局部壓應力方向。這些在構造形變過程中成岩、成礦過程中出現的次級局部構造應力場,對於岩漿或熱液礦床的礦田與礦床構造的研究意義極大。
圖6.36 裂隙與主應力方向的關系
(據Anderson,1951)
(a)擠壓作用下,當cos2Q=(Q—P)/2(Q+P)時,與最大壓應力成QC角的斷裂最先在橢圓長軸a點附近產生拉張破裂;(b)當橢圓短軸趨於零時,在純剪切條件下(Q=45°,P=—Q),裂縫附近的主應力軌跡線圖點劃線為壓應力,虛線為張應力
圖6.37 斷層端點附近應力場的變化
(據Chinnery,1966)
(a)斷層發生位移前的均勻應力場(單向壓縮);(b)斷層發生位移後的撓動應力場F為斷層;細線均為最大剪應力跡線
用掃描電子顯微鏡觀察,發現大多數微破裂都是張性而不是剪切性質(萬天豐,1982)。岩石破壞前,首先出現強烈應變帶,應變帶中間有很多雁行排列的微張裂[圖6.38(a)、(b)],進一步變形,破裂面上出現台階式的斷面[圖6.38(c)],是在應力作用下發生轉動,引起不穩定而導致岩石最後的破壞[圖6.38(d)],形成從張裂開始,發展成剪切破裂,造成由若干細小張性礦脈形成雁行狀排列而構成規模較大的礦脈。
另有一些張節理並非初始破裂,而是剪切作用的派生產物,在簡單剪切變形時,由於剪切帶內部物質的相對位移和方向轉動,常出現S型張節理,使之礦脈中部形態復雜,而兩端形態較簡單,並與扭動方向成45°。
圖6.38 岩石破裂過程中的示意圖
(轉引自萬天豐,1982)
圖的上下方為最大壓縮方向
共軛剪切帶中的張節理常構成火炬狀(圖6.39)。
圖6.39 兩種共軛剪切帶中的張節理
(據萬天豐,1982)
(a)火炬形張節理系,沿兩組共軛剪切帶發育了雁行張節理;(b)發育了一組垂直於層理的張節理及在此基礎上發育起來的兩組沿共軛剪切帶的雁行張節理
如果在兩組共軛剪節理基礎上進一步發育成鋸齒狀追蹤張節理,這類節理對富礦脈的形成很有意義。火山活動或岩漿侵入常形成放射狀張裂,構成放射狀岩牆群或礦脈。
(6)起遮擋層作用
由於兩盤錯動產生斷層泥阻礙礦液上升,而使之成礦物質(元素、礦物)富集(圖6.40)。例如,浙江建德銅礦西部的F1斷層起阻礦作用,使礦體分布在東側下盤中,西側上盤則無礦。
GPU挖掘
硬體
演算法是內存難解的,為了使DAG適合內存,每個GPU需要1-2GB內存,如果你得到錯誤提示:Error GPU mining. GPU memory fragmentation? 說明你沒有足夠的內存。GPU挖礦軟體是基於OpenCL實現的,AMD GPU會比同一水準的NVIDIA GPU更快。ASIC和FPGA相對低效因而被阻攔。要給晶元集成平台獲取openCL,嘗試:
AMD SDK openCL
NVIDIA CUDA openCL
Ubuntu Linux設置
對於這個快速指南,你會需要Ubuntu 14.04或15.04以及fglrx圖像驅動器。你也可以使用NVidia驅動器和其他平台,但是你必須要找到自己的方式來獲得有效的OpenCL安裝,比如Genoil的ethminer分叉。
如果你在用15.04,到"軟體與更新〉額外的驅動器"設置為"從fglrx為AMD圖形加速器使用視頻驅動器"。
如果你在用14.04,到"軟體與更新〉額外的驅動器"設置為"從fglrx為AMD圖形加速器使用視頻驅動器"。很遺憾,對於一些人來說,這種方法可能不管用,因為Ubuntu 14.04.02中有個已知的程序錯誤會阻止你轉換到GPU挖礦所必須的專屬圖形驅動器。
所以,如果你遇到這個程序錯誤,先到"軟體與更新〉更新"選擇"預發行的可靠更新提議"。然後,回到"軟體與更新〉額外的驅動器"設置為"從fglrx為AMD圖形加速器使用視頻驅動器"。重啟之後,值得檢查一下現在確實正確安裝了驅動器(例如通過再到"額外驅動器")。
不管做什麼,如果你在用14.04.02,一旦安裝之後,就不要改變驅動器或者驅動器配置。例如,aticonfig –initial的使用(尤其是-f, –force選項)會"破壞"你的設置。如果你偶然改變了配置,會需要卸載驅動器,重啟,再次安裝驅動器並重啟。
Ⅲ 比特幣挖礦原理是什麼
比特幣挖礦就是通過挖礦節點,然後比特幣挖礦機(電腦)不斷消耗自身的算力,來換取比特幣。在比特幣系統,通過自身的演算法可以動態調整全網節點的挖礦難度,保證每過大約10分鍾,就會有一個節點挖礦成功,這時比特幣系統就會獎勵此人一定數量的比特幣。挖比特幣是一個比較復雜的過程,不過挖比特幣一般會經過這幾個步驟,分別是准備工作、找到礦池、注冊礦池賬號、礦池賬號設置、下載比特幣挖礦器(軟體)、比特幣挖礦機配置;經過以上步驟就可以挖礦了。
本條內容來源於:中國法律出版社《中華人民共和國金融法典:應用版》
Ⅳ 以太坊如何挖礦
目前市場上主流的以太坊礦機大多來自比特大陸、嘉楠耘智,不過隨著以太坊價格的下跌,挖礦帶來的利潤已經十分微薄,投資者可以選擇在數字貨幣交易所進行以太坊的交易投資。目前市場上主流的數字貨幣交易所有幣安、火幣網、比特網等。
Ⅳ 請問比特幣挖礦的原理是什麼
比特幣挖礦是利用計算機硬體為比特幣網路做數學計算進行交易確認和提高安全性的過程。
Ⅵ BCC挖礦的原理是什麼
認購貨幣 訂單交易 一起來挖礦 一起在交易所里炒幣好生瘋狂
升級礦機 購買電力 一起來挖礦 一起在區塊鏈上實現財富增長
要食幾多加班餐 行軍床里佝僂成疾 意識模式 亡命掙扎保存生平事跡
要(經)歷幾番紅綠交替 我持幣也無所畏懼 世界資本 聚集算力 抵制通脹物慾
Ⅶ 以太坊是如何挖礦的
以太坊的代幣是通過采礦過程中產生的,每塊采礦率為 5 個以太幣。以太坊的采礦過程幾乎與比特幣相同,對於每一筆交易,礦工都可以使用計算機通過散列函數運行該塊的唯一標題元數據,反復,快速地猜出答案,直到其中一人獲勝。
許多新用戶認為,采礦的唯一目的是以不需要中央發行人的方式生成醚(參見我們的指南「 什麼是以太? 」)。這是真的。以太坊的代幣是通過采礦過程中產生的,每塊采礦率為 5 個以太幣。但是,采礦還有至少同樣重要的作用。通常,銀行負責保持交易的准確記錄。他們確保資金不是憑空創造的,用戶不會多次欺騙和花錢。不過,區塊鏈引入了一種全新的記錄保存方式,整個網路而不是中介,驗證交易並將其添加到公共分類賬。
Ethereum Mining
盡管「無信任」或「信任最小化」貨幣體系是目標,但仍有人需要確保財務記錄的安全,確保沒有人作弊。采礦是使分散記錄成為可能的創新之一。礦工們在防止欺詐行為(特別是醚的雙重支出)方面達成了關於交易歷史的共識 – 這是一個有趣的問題,在分散化的貨幣未在工作區塊鏈之前解決。雖然以太坊正在研究其他方法來就交易的有效性達成共識,但采礦目前將平台保持在一起。
挖礦如何工作
今天,以太坊的采礦過程幾乎與比特幣相同。對於每一筆交易,礦工都可以使用計算機反復,快速地猜出答案,直到其中一人獲勝。更具體地說,礦工將通過散列函數(它將返回一個固定長度,亂序的數字和字母串,它看起來是隨機的)運行該塊的唯一標題元數據(包括時間戳和軟體版本),只改變』nonce 值』 ,這會影響結果散列值。
如果礦工發現與當前目標相匹配的散列,礦工將被授予乙醚並在整個網路上廣播該塊,以便每個節點驗證並添加到他們自己的分類賬副本中。如果礦工 B 找到散列,礦工 A 將停止對當前塊的工作,並為下一個塊重復該過程。礦工很難在這場比賽中作弊。沒有辦法偽造這項工作,並拿出正確的謎題答案。這就是為什麼解謎方法被稱為「工作證明」。
另一方面,其他人幾乎沒有時間驗證散列值是否正確,這正是每個節點所做的。大約每 12-15 秒,一名礦工發現一塊石塊。如果礦工開始比這更快或更慢地解決謎題,演算法會自動重新調整問題的難度,以便礦工回彈到大約 12 秒鍾的解決時間。
礦工們隨機賺取這些乙醚,他們的盈利能力取決於運氣和他們投入的計算能力。以太坊使用的具體工作量驗證演算法被稱為』ethash』,旨在需要更多的內存,使得使用昂貴的 ASIC 難以開采 – 特殊的采礦晶元,現在是唯一可以盈利的比特幣開采方式。
從某種意義上講,ethash 可能已經成功實現了這一目的,因為專用 ASIC 不可用於以太坊(至少目前還沒有)。此外,由於以太坊旨在從工作證明挖掘轉變為「股權證明」(我們將在下面討論),購買 ASIC 可能不是一個明智的選擇,因為它可能無法長久證明有用。
轉移到股權證明
不過,以太坊可能永遠不需要礦工。開發人員計劃放棄工作證明,即網路當前使用的演算法來確定哪些交易是有效的,並保護其免受篡改,以支持股權證明,網路由代幣所有者擔保。如果並且當該演算法推出時,股權證明可以成為實現分布式共識的一種手段,而該共識使用更少的資源。
Ⅷ 以太坊架構是怎麼樣的
以太坊最上層的是DApp。它通過Web3.js和智能合約層進行交換。所有的智能合約都運行在EVM(以太坊虛擬機)上,並會用到RPC的調用。在EVM和RPC下面是以太坊的四大核心內容,包括:blockChain, 共識演算法,挖礦以及網路層。除了DApp外,其他的所有部分都在以太坊的客戶端里,目前最流行的以太坊客戶端就是Geth(Go-Ethereum)
Ⅸ eth挖礦是什麼原理
凡是涉及到幣,就一定離不開挖礦。以太坊網路中,想要獲得以太坊,也要通過挖礦來實現。說到挖礦,就一定離不開共識機制。
不知道大家還記得比特幣的共識機制是什麼嗎?比特幣的共識機制是 PoW (這是英文 Proof of Work 的縮寫,意思是「工作量證明機制」)。簡單來說,就是多勞多得,你付出的計算工作越高,那麼你就越有可能第一個找到正確的哈希值,就越有可能得到比特幣獎勵。
但是,比特幣的PoW存在著一定的缺陷,就是它處理交易的速度太慢,礦工們需要不斷地通過計算來碰撞哈希值,這是勞民傷財且效率低下的。對區塊鏈知識有涉獵的朋友們應該看到這樣一種說法:
以太坊為了彌補比特幣的不足,提出了新的共識機制,名叫 PoS(這是英文的縮寫,意思是「權益證明」,也有翻譯成「股權證明」的)。
PoS 簡單來講,其實就跟它的字面意思一樣:權益嘛,股權嘛,你持有的幣越多相當於你的股權越多,你的權益越高。
以太坊的PoS就是說:你持幣越多,你持有幣的時間越久,你的計算難度就會降低,挖礦會容易一些。
在以太坊最初的設定中,以太坊希望能夠通過階段性的升級,在前期依舊採用PoW來構建一個相對穩定的系統,之後逐漸採用 PoW+PoS,最後完全過渡到 PoS。所以,說以太坊的共識機制是PoS,沒錯,但是PoS只是以太坊發布之初的一個計劃或者說目標,目前以太坊還沒有過渡到 PoS,以太坊採用的共識機制仍是 PoW,就是比特幣那個 PoW,但是又和比特幣的PoW稍稍不同。
這里的信息量有點大,
第一個信息點是:以太坊目前採用的共識機制也是PoW,但是和比特幣的PoW稍稍不同。那麼,和比特幣的PoW到底有什麼不同呢:簡單來說,就是以太坊挖礦難度可以調節,比特幣挖礦難度不能調節。就好比咱們高考,因為各個省份的教學情況、生源人數都不一樣,所以高考分為全國卷和各省自主命題。
以太坊說我贊成這樣分地區出題,比特幣說:不行,必須全國同一卷,大家難度都一樣!
通俗解釋,就是,比特幣是利用計算機算力做大量的哈希碰撞,列舉出各種可能性,來找到一個正確哈希值。而以太坊系統呢,它有一個特殊的公式用來計算之後的每個塊的難度。如果某個區塊比前一個區塊驗證的更快,以太坊協議就會增加區塊的難度。通過調整區塊難度,就可以調整驗證區塊所需的時間。
以太坊協議規定,難度的動態調整方式是使全網創建新區塊的時間間隔為 15 秒,網路用 15 秒時間創建區塊鏈,這樣一來,因為時間太快,系統的同步性就大大提升,惡意參與者很難在如此短的時間發動51%(也就是半數以上)的算力去修改歷史數據。
第二個信息點是:以太坊最初的設定中,希望通過階段性升級來最終實現由 PoW 向
PoS過渡的。
時間追溯到 2014 年,在以太坊發布之初,團隊宣布將項目的發布分為四個階段,即 Froniter(前沿)、Homestead(家園)、Metropolis(大都會)和 Serenity(寧靜)。前三個階段共識機制採用 PoW(工作量證明機制),第四個階段切換到 PoS(權益證明機制)。
2015年7月30號,以太坊第一個階段「前沿」正式發布,這個階段只適用於開發者使用,開發人員可於在以太坊網路上編寫智能合約和去中心化應用程序 DAPP,礦工開始進入以太坊網路維護網路安全並挖礦得到以太幣。前沿版本類似於測試版,證明以太坊網路到底是不是可靠的。
2016年3月14日,以太坊進入到第二個階段「家園」,這一階段,以太坊提供了錢包功能,讓普通用戶也可以方便體驗和使用以太坊。其他方面沒有什麼明顯的技術提升,只是表明以太坊網路已經可以平穩運行。
2017 年 9 月,以太坊已經進行到第三個階段「大都會」。「大都會」由拜占庭和君士坦丁堡兩次升級組成,這個階段的的目標是希望能夠引入 PoW 和 PoS 的混合鏈模式,為 PoW向PoS的順滑過渡做准備。最近比較熱門的「以太坊君士坦丁堡升級」升級的就是這個,在君士坦丁堡升級中呢,以太坊將對底層協議和演算法做一些改變,來為實現 PoW 和
PoS奠定良好的基礎。
以太坊挖礦會得到對多少獎勵呢?贏得區塊創建競爭成功的礦工會得到這么幾項收入:
1、 靜態獎勵,5個以太坊;
2、 區塊內所花費的燃料成本,也就是Gas,這部分我們上一期內容講過;
3、 作為區塊組成部分,包含「叔區塊」的額外獎勵,叔就是叔叔的叔,每個叔區塊可以得到挖礦報酬的1/32作為獎勵,也就是5乘以1/32,等於0.15625 個以太坊。這里我們簡單解釋一下「叔區塊」,「叔區塊」這個概念是以太坊提出來的,為什麼要引進叔塊的概念?這還要從比特幣說起。在比特幣協議中,最長的鏈被認為是絕對的正確。如果一個塊不是最長鏈的一部分,那麼它被稱為是「孤塊」。一個孤立的塊是一個塊,它也是合法的,但是可能發現的稍晚,或者是網路傳輸稍慢,而沒有能成為最長的鏈的一部分。在比特幣中,孤塊沒有意義,隨後將被拋棄掉,發現這個孤塊的礦工也拿不到采礦相關的獎勵。
但是,以太坊不認為孤塊是沒有價值的,以太坊系統也會給與發現孤塊的礦工回報。在以太坊中,孤塊被稱為「叔塊」(uncle block),它們可以為主鏈的安全作出貢獻。 以太坊十幾秒的出塊間隔太快了,會降低安全性,通過鼓勵引用叔塊,使引用主鏈獲得更多的安全保證(因為孤塊本身也是合法的) ,而且,支付報酬給叔塊,還能激發礦工積極挖礦,積極引用叔塊,所以,以太坊認為,它是有價值的。
Ⅹ 比特幣挖礦的原理是什麼
比特幣挖礦是利用計算機硬體為比特幣網路做數學計算進行交易確認和提高安全性的過程。