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fpga比特幣礦機

發布時間: 2023-06-14 02:21:24

㈠ 微礦機是什麼東西

微礦機即挖礦機,就是用於賺取比特幣的電腦,這類電腦一般有專業的挖礦晶元,多採用燒顯卡的方式工作,耗電量較大。用戶用個人電腦下載軟體然後運行特定演演算法,與遠方伺服器通訊後可得到相應比特幣,是獲取比特幣的方式之一。

挖礦機的功能:

挖礦機是獲取比特幣的方式之一。(Bitcoin)是一種由開源的P2P軟體產生的網路虛擬貨幣。它不依靠特定貨幣機構發行,通過特定演演算法的大量計算產生,經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分散式資料庫來確認並記錄所有的交易行為。

P2P的去中心化特性與演演算法本身可以確保無法通過大量製造來人為操控幣值。任何一台電腦都能成為挖礦機,只是收益會比較低,可能十年都挖不到一個。很多公司已經開發出專業的挖礦機,這種搭載特製挖礦晶元的礦機,要比普通的電腦高幾十倍或者幾百倍。

(1)fpga比特幣礦機擴展閱讀:

挖礦機的種類:

1、CDN礦機

隨著迅雷玩客雲的橫空出世,伴隨著出現一種新型礦機,被稱為CDN礦機。這種礦機,由於不需要太強的性能,所以只是個路由器、電視盒的模樣。迅雷玩客雲使用了獨特的共識機制,並不是通過貢獻算力,而是通過貢獻網路帶寬與存儲空間挖礦。

2、FPGA礦機

FPGA礦機,它就是一個硬體基板,相當於一張白紙,想要實現怎麼樣的功能就向裡面寫入怎麼樣的程序。所相比ASIC這樣的特定用途設計的晶元要靈活的多。

3、雲礦機

雲礦機是相對於本地挖礦而言的,可以類比網盤與本地硬碟之間的關系。簡單的說,你可以沒有礦機,而是通過網路遠程使用別人的礦機挖礦,可以說是一種雲應用,也可以說是一種租賃託管服務。

參考資料來源:網路-礦機

㈡ 比特幣礦機有哪些比較快速穩定的

  1. 氪能礦機,氪能擁有超過十年的經驗在設計IT系統,網路基礎設施和半導體工業系統設計。 我們的核心技術包括半導體設計,適用於加密,路由,安全和數字信號處理。

  2. 也延伸到個人電腦的連接,包括設備驅動程序和圖形用戶界面所需的軟體基礎設施。

  3. 比特幣不依靠特定貨幣機構發行,它依據特定演算法,通過大量的計算產生,比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為,並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。

㈢ 什麼類型的礦機為挖幣專門定製淘汰後幾乎毫無價值

ASIC礦機ASIC礦機是指使用ASIC晶元作為核心運算零件的礦機。ASIC晶元是一種專門為某種特定用途設計的晶元,必須說明的是它並不只用於挖礦,還有更廣泛的應用領域。這種晶元的特點是簡單而高效,例如比特幣採用SHA256演算法,那麼比特幣ASIC礦機晶元就被設計為僅能計算SHA256,所以就挖礦而言,ASIC礦機晶元的性能超過當前頂級的電腦CPU。因為ASIC礦機在算力上有絕對的優勢,所以電腦、顯卡礦機開始逐漸被淘汰。

GPU礦機GPU礦機,簡單的解釋就是通過顯卡(GPU)挖礦的數字貨幣挖礦機。在比特幣之後,陸續出現了一些其他數字資產,比如以太坊、達世幣、萊特幣等等,其中一些幣所用的演算法與比特幣並不相同,為了達到更高的挖礦效率,礦工們做了不同的測試,最後發現SHA256演算法的數字貨幣使用ASIC挖礦效率最高。而Scrypt 等其他演算法的數字貨幣用GPU顯卡挖礦效率最高,於是催生出了專門的GPU礦機。

IPFS礦機IPFS類似於http,是一種文件傳輸協議。IPFS要想運行,需要網路中有許許多多的計算機(存儲設備)作為節點,廣義的說所有參與的計算機,都可以稱作IPFS礦機。而IPFS網路為了吸引更多的用戶加入成為節點,為網路做貢獻,設計了一種名叫filecoin的加密貨幣,根據貢獻存儲空間與帶寬的多少,派發給參與者(節點)作為獎勵。狹義的說,專門以獲取filecoin獎勵為目的而設計的計算機,稱為IPFS礦機。由於IPFS網路需要的是存儲空間以及網路帶寬,所以為了獲得最高的收益比,IPFS礦機通常會強化存儲空間、降低整機功耗等方面。比如裝備10塊以上大容量硬碟,配備千兆或更高速度的網卡,使用超低功耗的架構處理器等等。

FPGA礦機FPGA礦機,既使用FPGA晶元作為算力核心的礦機。FPGA礦機是早期礦機之一,首次出現在2011年末,在當時一度被看好,但活躍期並不長,後逐漸被ASIC礦機與GPU礦機取代。FPGA(Field-Programmable Gate Array),中文名叫現場可編程門陣列。比較通俗的理解是,FPGA就是把一大堆邏輯器件(比如與門、非門、或門、選擇器)封裝在一個盒子里,盒子里的邏輯元件如何連接,全部由使用者(編寫程序)來決定。 如果FPGA裡面寫的是挖礦程序,那麼造出來的就是FPGA礦機,而且由於FPGA靈活度高,所以不只是可以支持比特幣的SHA256演算法,也可以支持GPU礦機擅長的Scrypt演算法。FPGA礦機活躍的時期,相比同時代的CPU、GPU礦機,FPGA雖然算力性能不佔優,但功耗要低很多,綜合功耗比很高。

㈣ 解釋礦機晶元的主要工作原理

解讀礦機硬體元器件及主流礦機電路及BOM表

礦機結構

看完了機器的外觀,我們一起看看機器的原理結構。目前市場上的比特幣挖礦機基本是這種原理框圖,有三部分構成:電源板,控制板,算力板。大家可以看看這個框圖:

再看主控搭載的幾顆外圍晶元,DDR和NAND FLASH。這幾顆晶元是存儲晶元,功能就好比我們人類的大腦,現在市場價格比較高。其它網卡晶元就好比我們剛才提到得人的耳朵和嘴巴,用來和外部通信,網路收發晶元,目前市場常用的是RETELK和博通,代表型號有8021和8211。這兩顆晶元在路由器和機頂盒裡面也用的比較多。

㈤ 比特幣是「仙」還是「妖」,誰能抓住造富神話

文:石岩

比特幣近期頻頻刷屏,除了亮眼的造富故事,「過山車」行情再次來臨。作為芸芸眾生,我們也很想窺探比特幣的奧秘。很多人都是近幾年才認識比特幣,目前比特幣也不是普通人能駕馭的投資對象。但是如果又一個類似「比特幣」的新事物來臨,我們能否早早地搭上財富順風車,走一程?

2021年2月22日,比特幣創 歷史 新高,每個高達58000美元,總市值超過了1萬億美元。從3萬美元急速上升到58000美元,大概只用50天,描繪出一條陡直的K線圖。

2月26日,有媒體透露,美國證券交易委員會計劃調查馬斯克,因其涉嫌利用自己的名人影響力,導致狗狗幣等虛擬電子貨幣快速漲價,新聞一出,比特幣為首的電子貨幣價格暴跌。

截至2月28日15時30分,比特幣急速跌至4.4萬美元附近,一天左右時間,約9.6萬幣民慘遭爆倉,總爆倉金額約6.68億美元。

新加坡國立大學客座教授白士泮指出,比特幣總量固定,目前生產又變緩,很多機構參與投資,推動了比特幣價格上漲。少數大戶正在掌控大部分比特幣,市場缺少透明性,價格容易被大戶操控,起伏波動劇烈,對於普通交易者,風險很大。

約十年前,有人用比特幣第一次購物,1萬面值的比特幣只換了兩個披薩。如今,1萬比特幣就是4至5億多美元,漲了多少倍?比特幣暴漲中,演繹過很多造富神話。


它是「仙」?

2008年,一個網名為中本聰的人(真人從來沒露過臉),在網路發表了《比特幣:一種點對點式的電子現金系統》的文章,由此,比特幣開始征服全球。

比特幣是區塊鏈技術的第一個成功應用,它把區塊鏈技術帶進大眾的視野。如今,區塊鏈技術不僅應用於金融行業,還廣泛應用於電子政務、知識產權、電子存證等各行各業。

概括來說,比特幣是虛擬的電子貨幣,基於區塊鏈技術,是由程序產生的貨幣,按照程序的規則產生,有以下幾個主要特性:

1.總數量有限,不會超發引起通貨膨脹。每創建21萬個區塊後,生產數量會減半,如今,減半已經發生了兩次,按照演算法,越到後面,生產越來越難,大概到2140年左右,比特幣總數將達到2100萬,以後將不再有新的比特幣產生。

2.採用分布式記賬方式,去中心化,不需要發行機構,只要登錄互聯網,就可以全球交易。

3.不需要政府許可,也不像傳統貨幣,無需銀行參與。

4.嚴謹的加密演算法,讓任何人無法偽造,交易方便並安全。

5.良好的匿名性,很好地保障了交易方的隱私。貨幣只認技術,不識別擁有者,也不管賬戶擁有者的身份,也無需和銀行卡綁定,有和陌生人自由的交易。這個特徵,在非法交易中,受買賣雙方的喜愛。


它是「妖」?

比特幣也有缺點:

1.比特幣的「挖礦」場,大量的「礦機」在運轉,這些機器都是高性能的特種計算機,利用晶元進行大量運算。 從理論上來說,擁有更多的高性能礦機,挖的礦也越多,這些機器運算過程中,又散發了巨大的熱量,所以常常看到礦機上,以及礦場的貨架上,大量的風扇在運轉,有些礦場,乾脆建設在發電站旁邊,投入巨額的硬體成本,以及耗費大量的電力,就為挖比特幣。


2.隨著比特幣被大眾所知,很多炒友盲目地炒作,比特幣價格上躥下跳,逐步脫離了貨幣的穩定性特徵,和投機品走一樣的路線,也有專家認為,和鬱金香炒作一樣,比特幣遲早會跌落神壇。

3.交易的匿名性,是黑色交易的最愛,某些犯罪行為如果採用比特幣作為贖金,則加大破案難度。

4.比特幣總量固定,只會導致價值持續上升,很多人囤積、期待升值,這樣一來,流通性會大幅減少,失去貨幣的流通功能。

比特幣具有總量固定、無政府、匿名性等特徵,在黑市和暗網,比特幣大受歡迎,所以,各國的政策來了。

各個國家對比特幣等虛擬貨幣的監管一般分為三種:

1.嚴加管控。 例如中國、俄羅斯等國家。

2013年12月,中國人民銀行等五部委聯合下發《關於防範比特幣風險的通知》,文中明確,比特幣只是特定的虛擬商品,沒有國家貨幣等同的法律地位,嚴禁作為貨幣在市場上流通使用。

2.採取限制性措施。 美國要求相關機構執牌照經營,但是牌照頒發很謹慎且數量少;韓國禁止匿名交易,目的是防範洗錢等犯罪,日本政府嚴格要求交易所要落實反洗錢措施。

3.不加限制。 例如新加坡,只需業務報備即可,很多創新型區塊鏈企業前往新加坡,也有人稱新加坡是虛擬貨幣的天堂,很多虛擬貨幣的ICO是在新加坡舉行,


新加坡國立大學商學院副教授傅強認為,比特幣是一種風險資產,比特幣與各國的法定貨幣處於對立面,未來很可能受到各國政府更嚴格的管控,投資者需高度警惕風險。

開源證券分析師趙偉指出,黃金以及美債等能成為優質避險資產,因為具備價格穩定性、流動性強、市值大等因素,與風險資產相比,黃金避險特徵還在於能夠對沖風險。與黃金相比,比特幣價格波動幅度大、流動性弱、市值也小。查 歷史 數據,當風險資產劇烈波動時,比特幣經常跌幅加大,與黃金走勢常常出現反方向,表現比黃金等避險資產差距很大。

另外,黃金除了能做成人民喜愛的首飾,也是工業上的重要原料,應用很廣,儀器儀表製造業、電子工業、宇航工業等等都離不開黃金,但是比特幣除了能做虛擬貨幣,還能幹啥呢?其價格,完全是由買賣方炒作出來的。


全產業鏈都有造富神話

不管是「仙」還是「妖」,比特幣造就了很多富豪,經常看到新聞報道,某某90後因為比特幣成為大富豪,很多人羨慕並想成為這些富豪。

比特幣發展多年,各個環節都有了規模,這些環節組成了一個龐大的比特幣產業鏈。目前整個比特幣可以分發明、挖礦、交易、服務等環節,每個環節都曾出現了超級富翁。

1.發明

2009年,一個網名叫中本聰的人,第一次發布一種加密電子貨幣的設計思路,並命名 「比特幣」。根據比特幣專家Sergio分析,中本聰是第一名礦工,他第一次挖出了100萬個左右,在後面的十年中,中本聰可能持續增加了數量。

比特幣發明人中本聰,理論上成為了世界首富。中本聰精通計算機編程、加密演算法、電子貨幣等技術,是跨多個行業的天才,這種天才也理應獲得巨額財富。現在,區塊鏈技術正在各行各業加快應用,帶來 社會 效益巨大。


2.挖礦

比特幣礦機經歷幾個階段:伺服器挖礦 顯卡挖礦 FPGA挖礦 ASIC專用晶元挖礦 集團軍挖礦

十年前,筆者曾經從網上淘了一些伺服器,計劃挖比特幣,結果同學聚會時,被同學嘲笑了一番,錯過了成為早期的礦工。看來,「真理掌握在少數人手中」也許是對的,因為當時大部分人都不看好比特幣。

比特幣礦機作為比特幣產業鏈的上游設備,也經歷過暴利期、穩定期,有時也和比特幣一樣,經歷地獄和天堂。

2009年1月4日,比特幣民眾化挖礦時期開啟;2010年9月,因為顯卡擅長並行運算,插滿顯卡的礦機開始流行;2013 年初,專用ASIC晶元的礦機出現, ASIC礦機時代來臨。

網路資料記載,卡爾森創辦了北美最大比特幣礦場,是第一個成為百萬富翁的礦工。

比特幣大型礦場,往往是一排又一排的貨架,上面擺滿高速運轉的礦機,這些專業礦機在各大電子商務平台一般都有銷售。專業礦機生產商也成為了造富基地。

數據統計,在2019年胡潤百富榜中,區塊鏈從業者上榜人數達到15人,其中從事礦機生產的有五人。


3.比特幣交易

天下生意,敢於嘗新,唯早不敗,早期從事比特幣交易的人,如果能沉下心囤幣,大多數賺得盆滿缽滿。

其實,交易比特幣的人大概分四類:

(1)及時收手型

周邊也有朋友,比較早接觸比特幣,抱著玩玩的態度,少量投資了一些,結果大漲到一萬多人民幣後拋售,也有投資者因為前期的暴跌,提前獲利出局,發現比特幣繼續猛漲,又不敢追高,結果,乾脆遠離了。

(2)短線炒作型

有些人買了比特幣,就像炒股票一樣,喜歡短期炒作,來回買賣,忙得不亦樂乎,結果卻發現,經常踩不準節奏,賺的人不多,甚至賠的人也很多,也有些高手反復高拋低吸,有不菲的收獲。

(3)委屈型

有些人敢於嘗鮮,早期買了一些,結果忘記密碼,比特幣錢包只認密碼,不認人,相當於觀望者。

(4)長期持有型

也有些投資高手,長期持有比特幣,此類人數量不多,讓他們堅持長期持有的信念是,比特幣數量是固定的,隨著全球投資者參與,會越來越值錢。結果,這類人才是完美玩家,長期囤比特幣,收獲了巨額財富。

4.比特幣服務

比特幣火爆,服務產業也很賺錢,例如電子貨幣發行平台、交易平台,往往平台既從事發行也從事交易,有人因此也獲得了豐厚的利潤。

H開頭的比特幣平台交易費率是0.2%。如果一枚比特幣交易價值為10萬人民幣,那麼,從事一次交易就要扣除200塊錢。所以平台和股市交易所一樣,鼓勵並希望大家頻繁交易,不管交易者賺還是虧,平台都賺錢,平台的創辦團隊,也賺得不亦樂乎。

5.其他

很多商界名人,也參與了比特幣的投資,讓比特幣知名度大幅提升。

2013年12月,據香港《南華早報》發布信息,「超人」李嘉誠通過旗下的公司投資從事比特幣業務的公司,投資數額未知。有眾多投資人,跟風李超人,比特幣猛漲一波,有媒體說,李超人因此獲利頗豐。

特斯拉首席執行官馬斯克,在網路大力推廣狗狗幣,結果狗狗幣和比特幣猛漲一波,馬斯克大賺一筆,接著,有報道稱美國證交會將調查馬斯克。結果,虛擬貨幣市場大跌。也有網友懷疑,馬斯克猛賺一筆後,提前跑路了。


依靠比特幣發財的富翁需要什麼能力?首先是要有長遠的投資眼光。十年前,多數人看不清比特幣時,你要看好它,得有堅定的信心,因為,比特幣是很好的投機產品,比特幣的匿名性,讓它成為黑色交易的最愛……

接著,找准自己擅長的環節參與進去,發明、挖礦、交易、服務等其中哪個環節都行。別人不看好時,堅持自己的獨特見解,盡量早期參與,成本會很低。

我們眼睜睜看著比特幣這輛財富列車,成為瘋狂的賽車,離普通人原來越遠,已經趕不上了,所以建議普通投資者,如今看看比特幣怎麼演戲就行了。最主要的,是潛心研究通過比特幣獲得巨額財富的人,學習他們的經驗,去尋找未來的新財富列車。造富機會遲早還會有,成功永遠屬於有準備的人。

各位讀者,您身邊是否有朋友投資比特幣,他們是成功了還是失敗了?

㈥ 比特幣「挖礦」到底有多耗電

2021年末,牡丹江一犯罪團伙想通過虛擬貨幣挖礦賺錢,便租下幾個小區車庫,購置了60餘台「挖礦」設備,但是開挖後才發現「挖礦」設備耗電量大太,於是就動就了歪腦筋,購買了變壓器、高壓電纜等設備,通過搭接小區進線方式竊取國家電能想節省耗電成本。但是沒用上三個月就被順藤摸瓜的我公安民警抓了個正著。沒收了所有的挖礦設備和非法所得,還將面臨一大筆的罰金和刑事責任。

據新聞報道西部某省一家從事「數據業務」的企業,2020年全年納稅僅25萬元,但月均耗電量卻高達2500萬度!今年前4個月,納稅僅9萬元,但月均耗電量高達4500萬度,折算能耗約為1.5萬噸標煤。經調查發現,這台企業實則就是一家「礦場」。這么大的電力損耗,但是實際真的為社會貢獻卻是微乎其微。另外你可能還不知道,全世界最主要的礦場有60%是在中國,因此很多專家人都說,這根本就不是什麼挖礦生意,就是給我們的子孫們「挖坑」呀!

好在國家已經及時的發現這個情況,並在去年5月國務院金融穩定發展委員會會議明確提出,打擊比特幣挖礦和交易行為。由此國內大的礦場紛紛轉向了海外,剩下小也由地上轉入了地下。相信在國家重拳整治下這些破壞生態,浪費電能的挖礦行業將無所遁形。

㈦ 比特幣礦機的工作原理,是否是通過電腦發送難度給FPGA、ASIC,然後由礦機算出難度,傳到電腦

挖礦的目的就是為交易塊打包。打包成功了,你就開出一個新的包包,獲得25比特幣的獎勵,以及未來加進這個包的交易的手續費。

然後其他的礦工就開始為你這個新包產生的交易打包直到下一個包的出先。

以後的比特幣挖礦產能小,甚至變零了,你是還有交易費收的。 系統永遠需要」礦工「,礦機還是會存在的。

㈧ 台積電代工哪些晶元

據了解,台積電是全球知名的晶圓製造代工巨頭。只要客戶有需求,台積電就能代工出來,涉及汽車、電子產品等諸多領域。目前,台積電技術遙遙領先於其他競爭對手。這一點可以從財報中略窺一二。財報顯示,2020年第四季度,台積電5納米出貨量占晶圓總營收的20%,7納米和16納米出貨量分別占晶圓總營收的29%和13%。整體而言,先進技術(16納米和更先進技術)占晶圓總營收的62%。
台積電7nm的第一批產品主要包括以下產品:
1、比特大陸礦機晶元:比特大陸是全球第一大比特幣礦機晶元廠商,由於挖礦對能效要求提高,所以上馬新工藝優勢明顯,比特幣火爆的2017年比特大陸還是台積電的VIP客戶,一度比蘋果、海思都重要,重金購買了16nm及後來的7nm產能訂單。
2、Xilinx(賽靈思)FPGA晶元:Xilinx(賽靈思)是全球領先的可編程邏輯完整解決方案的供應商。Xilinx研發、製造並銷售范圍廣泛的高級集成電路、軟體設計工具以及作為預定義系統級功能的IP(Intellectual Property)核。
3、蘋果A9-A14晶元:蘋果的晶元早期不僅是三星生產,還是三星設計的;從蘋果A9開始採用台積電16nm、目前最新款的iPhone 12系列已經更新到台積電5nm。
4、麒麟980晶元:麒麟980是華為設計的4*A76+4*A55的八核心晶元,使用了台積電7納米工藝製造,最高主頻可達2.6GHz。
除此之外,高通、聯發科、英特爾、Nvidia、AMD等都是台積電的主要客戶。

㈨ 比特幣礦池的協議stratum

轉自: https://zhuanlan.hu.com/p/23558268
getblocktemplate協議誕生於2012年中葉,此時礦池已經出現。礦池採用getblocktemplate協議與節點客戶端交互,採用stratum協議與礦工交互,這是最典型的礦池搭建模式。

與getwork相比,getblocktemplate協議最大的不同點是:getblocktemplate協議讓礦工自行構造區塊。如此一來,節點和挖礦完全分離。對於getwork來說,區塊鏈是黑暗的,getwork對區塊鏈一無所知,他只知道修改data欄位的4個位元組。對於getblocktemplate來說,整個區塊鏈是透明的,getblocktemplate掌握區塊鏈上與挖礦有關的所有信息,包括待確認交易池,getblocktemplate可以自己選擇包含進區塊的交易。

挖礦有兩種方式,一種叫SOLO挖礦,另一種是去礦池挖礦。前文所述的在節點客戶端直接啟動CPU挖礦,以及依靠getwork+cgminer驅動顯卡直接連接節點客戶端挖礦,都是SOLO挖礦,SOLO好比自己獨資買彩票,不輕易中獎,中獎則收益全部歸自己所有。去礦池挖礦好比合買彩票,大家一起出錢,能買一堆彩票,中獎後按出資比率分配收益。理論上,礦機可以藉助getblocktemplate協議鏈接節點客戶端SOLO挖礦,但其實早已沒有礦工會那麼做,在寫這篇文章時,比特幣全網算力1600P+,而當前最先進的礦機算力10T左右,如此算來,單台礦機SOLO挖到一個塊的概率不到16萬分之一,礦工(人)投入真金白銀購買礦機、交付電費,不會做風險那麼高的投資,顯然投入礦池抱團挖礦以降低風險,獲得穩定收益更加適合。因此礦池的出現是必然,也不可消除,無論是否破壞系統的去中心化原則。

礦池的核心工作是給礦工分配任務,統計工作量並分發收益。礦池將區塊難度分成很多難度更小的任務下發給礦工計算,礦工完成一個任務後將工作量提交給礦池,叫提交一個share。假如全網區塊難度要求Hash運算結果的前70個比特位都是0,那麼礦池給礦工分配的任務可能只要求前30位是0(根據礦工算力調節),礦工完成指定難度任務後上交share,礦池再檢測在滿足前30位為0的基礎上,看看是否碰巧前70位都是0。

礦池會根據每個礦工的算力情況分配不同難度的任務,礦池是如何判斷礦工算力大小以分配合適的任務難度呢?調節思路和比特幣區塊難度一樣,礦池需要藉助礦工的share率,礦池希望給每個礦工分配的任務都足夠讓礦工運算一定時間,比如說1秒,如果礦工在一秒之內完成了幾次任務,說明礦池當前給到的難度低了,需要調高,反之。如此下來,經過一段時間調節,礦池能給礦工分配合理難度,並計算出礦工的算力。

礦池通過getblocktemplate協議與網路節點交互,以獲得區塊鏈的最新信息,通過stratum協議與礦工交互。此外,為了讓之前用getwork協議挖礦的軟體也可以連接到礦池挖礦,礦池一般也支持getwork協議,通過階層挖礦代理機制實現(Stratum mining proxy)。須知在礦池剛出現時,顯卡挖礦還是主力,getwork用起來非常方便,另外早期的FPGA礦機有些是用getwork實現的,stratum與礦池採用TCP方式通信,數據使用JSON封裝格式。

先來說一下getblocktemplate遺留下來的幾個問題:

礦工驅動:在getblocktemplate協議里,依然是由礦工主動通過HTTP方式調用RPC介面向節點申請挖礦數據,這就意味著,網路最新區塊的變動無法及時告知礦工,造成算力損失。

數據負載:如上所述,如今正常的一次getblocktemplate調用節點都會反饋回1.5M左右的數據,其中主要數據是交易列表,礦工與礦池需頻繁交互數據,顯然不能每次分配工作都要給礦工附帶那麼多信息。再者巨大的內存需求將大大影響礦機性能,增加成本。

Stratum協議徹底解決了以上問題。

Stratum協議採用主動分配任務的方式,也就是說,礦池任何時候都可以給礦工指派新任務,對於礦工來說,如果收到礦池指派的新任務,應立即無條件轉向新任務;礦工也可以主動跟礦池申請新任務。

現在最核心的問題是如何讓礦工獲得更大的搜索空間,如果參照getwork協議,僅僅給礦工可以改變nNonce和nTime欄位,則交互的數據量很少,但這點搜索空間肯定是不夠的。想增加搜索空間,只能在hashMerkleroot下功夫,如果讓礦工自己構造coinbase,那麼搜索空間的問題將迎刃而解,但代價是必要要把區塊包含的所有交易都交給礦工,礦工才能構造交易列表的Merkleroot,這對於礦工來說壓力更大,對於礦池帶寬要求也更高。

Stratum協議巧妙解決了這個問題,成功實現既可以給礦工增加足夠的搜索空間,又只需要交互很少的數據量,這也是Stratum協議最具創新的地方。

再來回顧一下區塊頭的6個欄位80位元組,這個很關鍵,nVersion,nBits,hashPrevBlock這3個欄位是固定的,nNonce,nTime這兩個欄位是礦工現在就可以改變的。增加搜索空間只能從hashMerkleroot下手,這個繞不過去。Stratum協議讓礦工自己構造coinbase交易,coinbase的scriptSig欄位有很多位元組可以讓礦工自由填充,而coinbase的改動意味著hashMerkleroot的改變。從coinbase構造hashMerkleroot無需全部交易,

如上圖所示,假如區塊將包含13筆交易,礦池先對這13筆交易進行處理,最後只要把圖中的4個黑點(Hash值)交付給礦工,同時將構造coinbase需要的信息交付給礦工,礦工就可以自己構造hashMerkleroot(圖中的綠點都是礦工自行計算獲得,兩兩合並Hash時,規定下一個黑點代表的hash值總是放在右邊)

。按照這種方式,假如區塊包含N筆交易,礦池可以濃縮成log2(N)個hash值交付給礦工,這大大降低了礦池和礦工交互的數據量。

Stratum協議嚴格規定了礦工和礦池交互的介面數據結構和交互邏輯,具體如下:

1. 礦工訂閱任務

啟動挖礦機器,使用mining.subscribe方法鏈接礦池

返回數據很重要,礦工需本地記錄,在整個挖礦過程中都用到,其中:

Extranonce1,和 Extranonce2對於挖礦很重要,增加的搜索空間就在這里,現在,我們至少有了8個位元組的搜索空間,即nNonce的4個位元組,以及 Extranonce2的4個位元組。

2. 礦池授權

在礦池注冊一個賬號 ,添加礦工,礦池允許每個賬號任意添加礦工數,並取不同名字以區分。礦工使用mining.authorize方法申請授權,只有被礦池授權的礦工才能收到礦池指派任務。

3. 礦池分配任務

以上每個欄位信息都是必不可少,其中:

有了以上信息,再加上之前拿到的Extranonce1 和Extranonce2_size,就可以挖礦了。

4. 挖礦

1) 構造coinbase交易

用到的信息包括Coinb1, Extranonce1, Extranonce2_size 以及Coinb2,構造很簡單:

為啥可以這樣,因為礦池幫礦工做了很多工作,礦池已經構建了coinbase交易,系列化後在指定位置分割成coinb1和coinb2,coinb1和coinb2包含指定信息,比如coinb1包含區塊高度,coinb2包含了礦工的收益地址和收益額等信息,但是這些信息對於礦工來說無關緊要,礦工挖礦的地方只是Extranonce2 的4個位元組。另外Extranonce1是礦池寫入區塊的指定信息,一般來說,每個礦池會寫入自己礦池的信息,比如礦池名字或者域名,我們就是根據這個信息統計每個礦池在全網的算力比重。

2) 構建Merkleroot

利用coinbase和merkle_branch,按照上圖方式構造hashMerkleroot欄位。

3) 構建區塊頭

填充餘下的5個欄位,現在,礦池可以在nNonce和Extranonce2 里搜索進行挖礦,如果嫌搜索空間還不夠,只要增加Extranonce2_size為多幾個位元組就可輕而易舉解決。

5. 礦工提交工作量

當礦工找到一個符合難度的shares時,提交給礦池,提交的信息量很少,都是必不可少的欄位:

礦池拿到以上5個欄位後,首先根據任務號ID找出之前分配任務前存儲的信息(主要是構建的coinbase交易以及包含的交易列表等),然後重構區塊,再驗證shares難度,對於符合難度要求的shares,再檢測是否符合全網難度。

6. 礦池給礦工調節難度

礦池記錄每個礦工的難度,並根據shares率不斷調節以指定合適難度。礦池可以隨時通過mining.set_difficulty方法給礦工發消息另其改變難度。

如上,Stratum協議核心理念基本解析清楚,在getblocktemplate協議和Stratum協議的配合下,礦池終於可以大聲的對礦工說,讓算力來的更猛烈些吧。

㈩ 挖礦的演變

從最早的比特幣被發明出來,中本聰挖出第一個創世區塊獎勵50個BTC後,開創了挖礦的時代。

CPU挖礦:

CPU挖礦是比特幣挖礦門檻最低的時期,也是用戶最少的時期,也是獎勵最多的時期,那時候一個塊的獎勵是50個BTC,不過這個時候的BTC毫無價值。這個時候用戶只需要有電腦,並在電腦上安裝一個叫bitcoin-miner的程序,就可以進行挖礦了。因為CPU挖礦現在無法考證,必要的地址填寫,錢包注冊依然是需要的。CPU的挖礦單位為KH/S,現在比特幣的總算力已經達到了EH/S,這其中的差距已經到了10的15次方以上,CPU的算力已經可以忽略不計。

越來越多的好事者開始研究比特幣,這個時候大家會發現cpu只有一個,挖礦的話人越多你的可能性越低,而算力的提升在CPU上已經發展到了瓶頸,大家開始嘗試依靠其他設備來實現更高效的挖礦,一些極客開始把注意力放在了計算機的另外一個計算設備GPU上。

GPU顯卡挖礦:

GPU挖礦把比特幣挖礦帶入到了以M為單位的算力時代,一M是一K的1024倍,相當於一個GPU挖礦者最起碼需要幾十個CPU才能相提並論,如此大的差距,大家自然把礦機的主力放到GPU挖礦上面。2010年年底開始比特幣算力開始了第一次跨越。

GPU挖礦最知名的礦工就是披薩哥,也是我們每年5月22日「比特幣披薩日」的始作俑者。比特幣也從披薩開始變成了有價值的貨幣,這個時候也有人開始計算自己的投入產出比,也就有了交易產生。不過這個時候比特幣的價格還是要按照1分來計算。

GPU越來越普及,大家自然不滿足於當下的算力,開始有人通過組裝GPU的核心晶元來進行挖礦,這也是早期的FPGA礦機。這個時候其實已經進行到了比特幣挖礦的第三個階段,GPU和FPGA共同存在,也是在2011年年底-2012年之間比特幣的算力經歷了第二次跨越。

專業礦機:

FPGA是一種集成電路的技術,也可以說是ASIC的前身,而ASIC是一種專門為挖礦設計的集成電路,特點也取決於比特幣的不需要太多CPU資源的特性(這其中所說的是CPU的內存資源),這個時候比特幣挖礦開始走向專業時代,晶元從110nm一直發展到現在7nm。

算力購買:

雲挖礦雲算力是2019年比較火熱的行業,雲挖礦指的是託管礦機,通過雲挖礦平台購買礦機並託管,向託管平台繳付管理費和電費,獲得挖礦收益。雲算力簡單說就是不需要你付電費和管理費,只需要你付出你購買算力的時間成本,如果你購買1年的時間,可以根據當下的價格算出未來一年你的算力收益,但是要注意的是你購買的只是未來一段時間的算力,到期之後這些算力和你是沒有關系的。

隨著市面上更多其他虛擬貨幣的誕生,虛擬貨幣的產品形態和挖礦方式也隨之慢慢進行改變,到如今,各種各樣的挖礦概念層出不窮。

可以看出它的演變過程,從最初的CPU挖礦,到GPU挖礦,再到專業礦機,最後發展為每個人都能參加的雲挖礦。

礦機發展從CPU到ASIC挖礦變得越來越專業,挖礦的商業從礦池、礦機再到雲挖礦和雲算力,經歷了從易到難,再從難到易的全過程。

交易所的交易挖礦曾經幾乎撼動了交易所的排名,一夜之間大大小小的交易挖礦層出不窮;你看花時間看廣告、玩游戲、寫文章等,耗費時間的都可以被稱為注意力挖礦,讓每個人意識到注意力的耗費是值錢的;經過自己的思考、經驗得出的內容分享,也可以被稱為腦力挖礦經驗挖礦;甚至跑步、睡覺都能挖礦,瞬間有一個人全天都在挖礦的感覺。

伴隨著挖礦概念的濫用,更多的是出現各種各樣的區塊鏈項目,身處其中,希望每個項目真真實實的把產品做好、落地成功,而不是經常炒作概念割一把韭菜。

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