挖矿无止尽原曲

A. 如何精准估算矿机的回本周期

在我的一篇关于矿机的 科普 中，曾提到基于PoW共识机制的加密资产的 挖矿 ，是一门变电为“金”的手艺。而这听起来颇具诱惑力的手艺，也曾让不少怀揣希望，投资挖矿的朋友血本无归，惨淡退场。

那么，这其中问题出在哪里？如果挖矿是一个赤裸裸的谎言，那为什么还有那么多人确实从中获益，甚至持续投资？

挖矿从最初的野蛮生长，到现在已经逐步形成一个业态丰富，分工明确的千亿级市场。但在实施过程中，其实存在着各种各样的“陷阱”，导致收益不及预期。如果没有合理的风险规避措施，确实很容易导致亏损。

笔者还是以比特币挖矿为例，针对一个常见的 营销陷阱 —— “矿机回本周期” 做一个分享，希望读者能在接下来十几分钟的阅读里获益。

“有毒”的营销口号

在矿机的宣传和买卖过程中，有一个即关键又鸡肋的参数，叫做“回本周期”。如果是比较负责任的商家或渠道商，会注明这是 “静态回本周期” 。

这个数据是参照矿机的理论 算力 和 功耗 ，发布数据时刻的 挖矿难度 ， 区块奖励 ，实时 币价 以及一个特定的 电价 计算所得。根据上述数据，先计算出当天挖矿的 净收益 。然后用矿机 成本价格 除以这个 净收益 ，就可以得到 静态 的 回本周期 。

这个数值一般不大，大部分矿机静态回本周期在 300天 以内，而部分性能远超当下同类的矿机（如矿机性能提升2-4倍，或者某币种首次出现的 FPGA矿机 或 ASIC矿机 ），静态回本周期甚至可以达到150天以内。

这么快速的回本时间，对于普通投资者来说，简直是暴利，就像一颗色彩艳丽的毒苹果吸引投资者吞噬！

但 实际情况总会跟预期有巨大差别，随着矿机大量出货，每台矿机的收益会被快速摊薄， 因为大部分加密资产的单位时间产量是固定的 。

试想一下 ，在你买了矿机几个月后，因为厂商大量出货，导致 算力暴涨 30%，而因”各种原因“ 电价 被矿场 提高 了10%，市场动荡又引起 币价暴跌 ，屋漏偏逢连夜雨，偏偏在这个时候发生了 区块奖励减半 ，你会突然发现矿机 此时 的静态回本周期是 无限长 ，因为此时挖矿收益已经不抵电费支出。你也只能无语望苍天，心里来一句“你大爷，我挖个毛线啊”。

影响挖矿收益的因素

静态回本周期是一个不能用来充饥的画饼，但我们在进行投资决策的时候，又不能不考虑投资回报率的问题，那如何评估矿机的回本周期，使它尽可能得更接近实际情况呢？

要解决这个问题，我们首先要了解影响挖矿收益的因素有哪些，为什么静态回本周期不值得参考。

以比特币为例，目前绝大部分矿池采用基于 PPS的收益模式 （如PPS+，FPPS等）。而根据“ 挖矿收益的计算方法 ”，可以得到：

括号部分为单位算力日理论收益，计算时，也可直接从第三方网站获取

我们发现实际 影响比特币挖矿收益的要素 有以下几个：

矿机算力 ：正常行情下，矿工并不会太早选择给矿机超降频处理，可视为固定参数；

挖矿难度 ：从比特币的发展历程来看，比特币挖矿按难度持续增长，当前挖矿难度，为2019年同时期的 2倍 ，为2018年同时期的 3倍 ， 变化剧烈 ；

图1 比特币挖矿难度变化曲线

区块奖励 ：比特币目前区块奖励为6.25BTC，这个数值将保持近4年（下次减半在2024年5月份），可以视为固定参数；

交易费奖励 ： 在较长周期内，交易费平均值稳定在一个固定的区间。如果市场没有出现剧烈波动（如2017年底大牛市，导致大量BTC交易产生，引起网络拥堵，交易费奖励大幅度提高），变化不大，可以视为固定参数；

图2 比特币交易费奖励在挖矿收益中的占比变化情况

币价 ：如果将挖矿收益兑换为现金时的币价不同，挖矿收益也会大有不同。但在实际操作中，可以通过套期保值等金融手段将挖矿收益提前锁定在预期币价。也为了尽量减少变量，计算挖矿收益时，可将币价视为固定参数。

此外， 电价 对挖矿的影响也比较直接，电价影响挖矿成本，电价越高，挖矿收益越低。一般情况下， 靠谱的矿场 不会频繁修改电价，电费成本可以视为固定参数。

综上， 挖矿难度的剧烈波动 ，是导致静态挖矿回本周期与挖矿实际回本周期产生巨大差异的主要原因。因此，想要更为准确的预测挖矿回本周期，需要把挖矿难度的变化考虑在内。

矿机回本周期的估算方法

整理好思路，我们就可以尝试估算一次挖矿的投资回本周期。以当前最新一代比特币矿机 S19 为例：

如果按照官方售价购入S19，开始在全年电矿场（ 电价：0.35元/度 ）挖矿，在当前难度周期内， 每天挖矿收益 为：

笔者撰写此文时，矿机算力=95TH/s，单位算力日理论收益=0.00000929 BTC每TH/s（数据来自F2Pool鱼池），当前币价=68549.55元（数据来自CMC）。 每日挖矿收益=60.5元。

每日挖矿支出 （即电费）为：

S19的矿机功耗=3250W，矿机全天候运行，运行时间=24小时，因此，矿机每日耗电量=矿机功耗×矿机运行时间=3250×24=78000 W·时=78度。电价=0.35元/度。 每日挖矿支出=27.3元 。

可知，此时 S19的挖矿净收益 = 每日挖矿收益-每日挖矿支出=33.2元， 按照当前挖矿难度和币价计算的 矿机静态回本周期 =S19矿机价格/S19的挖矿净收益= 429天 。

但前文提到，实际挖矿情况，受 挖矿难度 变化的 巨大影响 ，会跟矿机静态回本周期有较大出入，为了更准确的估算挖矿回本周期， 需要考虑挖矿难度波动情况 。

回顾近两年比特币挖矿难度变化情况，两年内，比特币挖矿难度调整 54次 ，平均每次挖矿难度提升 2.38% （挖矿收益与挖矿难度成反比，即每次挖矿收益下降 2.32% ）。假设未来两年内挖矿难度按照这个速度继续增长，平均每隔14天调整1次难度，那么可以估算截至第n次挖矿难度调整时：

其中，0.0232是每次挖矿难度调整后，挖矿收益的跌幅，n为挖矿难度调整次数 挖矿总支出中，矿机每日耗电量×电价=每日挖矿支出=27.3元

代入 矿机算力 ，当前 单位算力日理论收益 ， 币价 ， 矿机每日耗电量 和 电价 数据，可以得到挖矿净收益随时间变化的曲线：

可以发现 ，在第35次难度调整时（大约2021年10月），矿机挖矿收益开始不抵电费支出。而此时 挖矿净收益 达到 最大值 为 7076.9 元，不到矿机成本的一半， 投资没有回本 ，，，（作为励志科普挖矿的博主，感觉好尴尬啊）

还好 ，实际情况并不一定是这样：如果此时S19矿机折旧价格能达到销售价格的一半，此时选择售出矿机，能够回本。（作为最新一代机王，S19还是有这个保值性的）

上述结果的 限定条件 是：

电价0.35元/度

矿机更新迭代维持近两年的速度

币价稳定在63000元到70000元之间，或提前通过套期保值将币价锁定在这个区间

但实际情况多变 ，上述条件并不一定在此次投资挖矿过程中有效，比如部分矿工可以以更低的价格拿到矿机，有的人有更优势的电力资源，更有技术达人可以对矿机改造提升挖矿性能等等，因此，在计算投资回报的过程中要 结合自身情况综合考虑 ，下面列几种其他的可能情况，以供参考：

如果有 更优势电力资源 ，数据还会有所不同，比如如果电价达到 0.21元/度 ，那么矿机将在第55次难度调整时（大约2022年8月），达到挖矿净收益 最大值13900元 ；

鉴于目前最新一代矿机使用的芯片制程已经达到很高水准，乐观估计， 接下来2-3年内矿机的更新迭代速度会大幅度降低 。全网算力的变化，会持续围绕S19为代表的新一代矿机替代之前所有老矿机进行， 全网算力缓慢增长 。因此，未来三年内， 平均每次挖矿难度增幅可以设定低一些 。如此，结果也会大有不同；

币价 对挖矿收益有剧烈影响。投资挖矿时，可以通过套期保值，提前将未来的挖矿收益以某个币价售出，来锁定币价（笔者对未来两年行情持乐观态度，投资者可以 留足现金流 ， 等待在一个较高的币价进行套期保值 ），降低币价波动对挖矿收益可能带来的影响，获取稳定收益。

整体而言，随着加密资产受众越来越多，挖矿行业也逐渐合规，挖矿利润也必定从暴利回归薄利，挖矿投资风险也会越来越大，未来需要整合优质资源，使用必要的金融手段来规避风险，锁定收益。

以上所有估算结果，都是按照笔者撰文时的挖矿难度，币价进行计算的，读者在估算时，要结合实际情况。本文仅提供一个相对合理的挖矿回本周期的估算思路，抛砖引玉，相信有大神会做出包含更多变量的估算模型，可以更准确的估算挖矿的投资回报率。

B. 最近看的很多人购买挖坑机，那么挖矿到底能不能赚钱

当然能。去年年底为止，比特币陷落在价格低谷，挖矿所花的电费都大大超过了收益，只有一部分人闷声发大财，挖一些比较冷门的专业性很强的莱特币，以太坊之类。这里的专业性很强指矿机本身的针对性和局限性，常常受到产商的控制，一台简单的莱特币矿机起价近万元，回本时间长，不像比特币矿机那样使用的运算工具是比较常见的显卡，所以很少见到。
时来运转，一个初中生都能写出的病毒搭上了FBI高速铁路，入侵千万企业主机高价勒索，其支付方式便是苟延残喘的比特币。比特币的特点就是无法追查，所以成为无数无良黑客的选择。这人拿了钱美滋滋的逃走了，留下无数比特币交易流通的痕迹，直接带动比特币疯狂涨价（说疯狂真是一点都没错），比特币单值暴涨（比特币交易单位为0.01），于是在企业家痛哭流涕哀悼自己的数据和钱的时候，隐藏已久的矿工们闻到了财富的味道——
比特币挖矿再次兴起，并且比上一次更加疯狂！AMD RX系列显卡在短短几个星期之内抢购一空，奸商乘机价格翻倍依然一卡难求。矿工们又将目光转向英伟达的帕斯卡架构显卡，连1060 1070 1080这样本来不适合挖矿的显卡也掠夺得一个不剩。现在jd tb等新显卡价格倍增就是他们的罪证。得罪了谁？看不起坐享其成的人，以及硬件玩家。
话题转回来，现在挖矿可谓是守株待兔兔子都能排队撞上来。我国最大的矿场位于佛山，其矿力可为拥有者带来一年几百万的超高收入。即使以单卡挖矿计算，AMD的RX570仅需33天即可回本并在以后的运算中开始盈利，其他新卡以40~60天不等的回本时间排列下来。如果要挖矿，抓紧时间，这就是淘金潮，人人都可以淘到金，但金是有限的。
这样的浪潮最终结果必然是市场的过度膨胀导致泡沫经济，比特币极有可能在某一天瞬间跌入谷底。虽然不在这段时间，但是不远了。大概会在11月份左右，不会超过明年2月。
所谓矿工有难，八方点赞。一些扭曲的嫉妒心总是看不惯这种资本主义色彩强烈的行为的，如果要做，那么闷声发大财。如果不做，那么，保持沉默就是对比特币市场最大的打击。

C. 发改委再度部署虚拟货币「挖矿」治理，虚拟货币「挖矿」行为存在哪些严重的危害

国家发改委：全面整治产业式集中式“挖矿”、国有单位涉及“挖矿”和比特币“挖矿”

青瞳视角
11-16 11:07北京青年报北青网官方帐号
关注
今日（11月16日），在国家发改委11月例行发布会上，发改委新闻发言人孟玮表示，将以产业式集中式“挖矿”、国有单位涉及“挖矿”和比特币“挖矿”为重点开展全面整治。对执行居民电价的单位，若发现参与虚拟货币“挖矿”活动，将研究对其加征惩罚性电价，形成持续整治虚拟货币“挖矿”活动的高压态势。

11月10日下午，国家发改委组织召开虚拟货币“挖矿”治理专题视频会议，会议强调，各省区市要坚决贯彻落实好虚拟货币“挖矿”整治工作的有关部署，切实负起属地责任，建制度、抓监测，对本地区虚拟货币“挖矿”活动进行清理整治，严查严处国有单位机房涉及的“挖矿”活动。

据江苏省通信管理局网站，该局近日全面排查江苏省虚拟货币“挖矿”行为，监测发现江苏省开展虚拟货币活动的矿池出口流量达136.77Mbps，参与“挖矿”的互联网IP地址总数4502个，消耗算力资源超10PH/s，耗能26万度/天。从IP地址归属和性质看，归属党政机关、高校、企业被入侵利用开展虚拟货币“挖矿”行为的占比约21%。

此外，浙江省针对“利用党政机关、国有企事业和科研院校等单位公共资源参与‘挖矿’的行为”，在全省范围内开展专项整治工作。专项行动对全省涉嫌参与虚拟货币挖矿的4699个IP地址进行了全面筛查，梳理排查出77家单位的184个IP地址存在涉嫌利用公共资源从事挖矿行为。

9月，国家发展改革委等10部门联合发布《关于整治虚拟货币“挖矿”活动的通知》（以下简称《通知》）。《通知》要求，区分虚拟货币“挖矿”增量和存量项目。严禁投资建设增量项目，禁止以任何名义发展虚拟货币“挖矿”项目；加快有序退出存量项目。

监管部门多次强调，严禁以数据中心名义开展虚拟货币“挖矿”活动；加大行政执法工作力度，坚决杜绝发电企业特别是小水电企业向虚拟货币“挖矿”项目网前供电、专线直供电等行为。严禁虚拟货币“挖矿”企业以任何形式发展自备电厂供电。

至今近2个月的时间，部分省、自治区、直辖市做了大量的虚拟货币“挖矿”清退排查工作。但是仍有一些水电站、数据中心在违规提供虚拟货币“挖矿”所需电力等。按照要求，一旦发现相关行为，《通知》强调，畅通12398能源监管投诉举报热线等各类渠道，严肃查处违法违

D. 盗挖稀土 是什么罪

私自挖稀土矿会构成非法采矿罪，根据《中华人民共和国刑法》第三百四十三条规定，非法采矿罪需要追究其刑事责任，具体的判刑需要根据案件事实和法律规定来确定。情节严重的，处三年以下有期徒刑、拘役或者管制，并处或者单处罚金；情节特别严重的，处三年以上七年以下有期徒刑，并处罚金。

非法采矿罪的构成要件是什么？

(一)客体要件

本罪侵犯的客体是国家对矿产资源和矿业生产的管理制度以及国家对矿产资源的所有权。根据我国《宪法》和《矿产资源管理法》的规定，矿产资源属于国家所有，国家保障矿产资源的合理开发利用，禁止任何组织或个人用任何手段破坏矿产资源。但是，国家可在不改变对矿产资源的所有权性质的前提下，按照所有权和采矿权适当分离的原则，将矿产资源的开采权依法授予特定的组织或个人，并有权对任何组织或者个人的采矿活动实施监督管理。因而，所谓国家对矿产资源的管理制度，主要是指国家依法对采矿单位或者个人所制订的一系列行政管理制度的总称。

本罪的对象是矿产资源，是指在地质运动过程中形成的，蕴于地壳之中的，能为人们用于生产和生活和各种矿物质的总称。其中包括各种呈固态、液态或气态的金属、非金属矿产、燃料矿产和地下热能等。

(二)客观要件

本罪在客观上表现为违反矿产资源保护法的规定，非法采矿，矿产资源破坏的行为。非法采矿，即无证开采，是指未取得采矿许可证擅自采矿的，进入国家规划矿区、对国民经济具有重要价值的矿区和他人矿区范围采矿的，擅自开采国家规定实行保护性开采的特定矿种，或者虽有采矿许可证，但不按采矿许可证上采矿范围等要求的，经责令停止开采后拒不停止开采，造成矿产资源破坏的行为。非法采矿包括四种情形：

1、无证采矿的行为。

2、擅自在未批准矿区采矿的行为。

3、擅自开采保护矿种的行为。

4、“越界采矿”的行为。

(三)主体要件

本罪的主体为一般主体，但一般限于直接责任人员，具体包括国营、集体或乡镇矿山企业中作出非法采矿决策的领导人员和主要执行人员以及聚众非法采矿的煽动、组织、指挥人员和个体采矿人员。

(四)主观要件

本罪主观上出于故意。其主观目的是为获取矿产品以牟利。

私挖稀土判刑多久?私挖稀土判刑的内容是不固定的，主要根据私挖稀土的量来决定，如果私挖稀土量比较大的话判刑也比较重。对于私挖稀土在法律上的规定跟具体处罚方面的内容，如果你好奇可以找专业的律师为你详细讲解清楚。

法律依据：
根据《最高人民检察院、公安部关于公安机关管辖的刑事案件立案追诉标准的规定（一）》

第六十八条[非法采矿案（刑法第三百四十三条第一款）]违反矿产资源法的规定，未取得采矿许可证擅自采矿的，或者擅自进入国家规划矿区、对国民经济具有重要价值的矿区和他人矿区范围采矿的，或者擅自开采国家规定实行保护性开采的特定矿种，经责令停止开采后拒不停止开采，造成矿产资源破坏的价值数额在五万至十万元以上的，应予立案追诉。

具有下列情形之一的，属于本条规定的“未取得采矿许可证擅自采矿”：

（一）无采矿许可证开采矿产资源的；

（二）采矿许可证被注销、吊销后继续开采矿产资源的；

（三）超越采矿许可证规定的矿区范围开采矿产资源的；

（四）未按采矿许可证规定的矿种开采矿产资源的（共生、伴生矿种除外）；

（五）其他未取得采矿许可证开采矿产资源的情形。

在采矿许可证被依法暂扣期间擅自开采的，视为本条规定的“未取得采矿许可证擅自采矿”。

造成矿产资源破坏的价值数额，由省级以上地质矿产主管部门出具鉴定结论，经查证属实后予以认定。

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F. 详解比特币挖矿原理

可以将区块链看作一本记录所有交易的公开总帐簿（列表），比特币网络中的每个参与者都把它看作一本所有权的权威记录。

比特币没有中心机构，几乎所有的完整节点都有一份公共总帐的备份，这份总帐可以被视为认证过的记录。

至今为止，在主干区块链上，没有发生一起成功的攻击，一次都没有。

通过创造出新区块，比特币以一个确定的但不断减慢的速率被铸造出来。大约每十分钟产生一个新区块，每一个新区块都伴随着一定数量从无到有的全新比特币。每开采210,000个块，大约耗时4年，货币发行速率降低50%。

在2016年的某个时刻，在第420,000个区块被“挖掘”出来之后降低到12.5比特币/区块。在第13,230,000个区块（大概在2137年被挖出）之前，新币的发行速度会以指数形式进行64次“二等分”。到那时每区块发行比特币数量变为比特币的最小货币单位——1聪。最终，在经过1,344万个区块之后，所有的共20,999,999.9769亿聪比特币将全部发行完毕。换句话说， 到2140年左右，会存在接近2,100万比特币。在那之后，新的区块不再包含比特币奖励，矿工的收益全部来自交易费。

在收到交易后，每一个节点都会在全网广播前对这些交易进行校验，并以接收时的相应顺序，为有效的新交易建立一个池（交易池）。

每一个节点在校验每一笔交易时，都需要对照一个长长的标准列表：

交易的语法和数据结构必须正确。

输入与输出列表都不能为空。

交易的字节大小是小于MAX_BLOCK_SIZE的。

每一个输出值，以及总量，必须在规定值的范围内 （小于2,100万个币，大于0）。

没有哈希等于0，N等于-1的输入（coinbase交易不应当被中继）。

nLockTime是小于或等于INT_MAX的。

交易的字节大小是大于或等于100的。

交易中的签名数量应小于签名操作数量上限。

解锁脚本（Sig）只能够将数字压入栈中，并且锁定脚本（Pubkey）必须要符合isStandard的格式 （该格式将会拒绝非标准交易）。

池中或位于主分支区块中的一个匹配交易必须是存在的。

对于每一个输入，如果引用的输出存在于池中任何的交易，该交易将被拒绝。

对于每一个输入，在主分支和交易池中寻找引用的输出交易。如果输出交易缺少任何一个输入，该交易将成为一个孤立的交易。如果与其匹配的交易还没有出现在池中，那么将被加入到孤立交易池中。

对于每一个输入，如果引用的输出交易是一个coinbase输出，该输入必须至少获得COINBASE_MATURITY (100)个确认。

对于每一个输入，引用的输出是必须存在的，并且没有被花费。

使用引用的输出交易获得输入值，并检查每一个输入值和总值是否在规定值的范围内 （小于2100万个币，大于0）。

如果输入值的总和小于输出值的总和，交易将被中止。

如果交易费用太低以至于无法进入一个空的区块，交易将被拒绝。

每一个输入的解锁脚本必须依据相应输出的锁定脚本来验证。

以下挖矿节点取名为 A挖矿节点

挖矿节点时刻监听着传播到比特币网络的新区块。而这些新加入的区块对挖矿节点有着特殊的意义。矿工间的竞争以新区块的传播而结束，如同宣布谁是最后的赢家。对于矿工们来说，获得一个新区块意味着某个参与者赢了，而他们则输了这场竞争。然而，一轮竞争的结束也代表着下一轮竞争的开始。

验证交易后，比特币节点会将这些交易添加到自己的内存池中。内存池也称作交易池，用来暂存尚未被加入到区块的交易记录。

A节点需要为内存池中的每笔交易分配一个优先级，并选择较高优先级的交易记录来构建候选区块。

一个交易想要成为“较高优先级”，需满足的条件：优先值大于57,600,000，这个值的生成依赖于3个参数：一个比特币（即1亿聪），年龄为一天（144个区块），交易的大小为250个字节：

High Priority > 100,000,000 satoshis * 144 blocks / 250 bytes = 57,600,000

区块中用来存储交易的前50K字节是保留给较高优先级交易的。 节点在填充这50K字节的时候，会优先考虑这些最高优先级的交易，不管它们是否包含了矿工费。这种机制使得高优先级交易即便是零矿工费，也可以优先被处理。

然后，A挖矿节点会选出那些包含最小矿工费的交易，并按照“每千字节矿工费”进行排序，优先选择矿工费高的交易来填充剩下的区块。

如区块中仍有剩余空间，A挖矿节点可以选择那些不含矿工费的交易。有些矿工会竭尽全力将那些不含矿工费的交易整合到区块中，而其他矿工也许会选择忽略这些交易。

在区块被填满后，内存池中的剩余交易会成为下一个区块的候选交易。因为这些交易还留在内存池中，所以随着新的区块被加到链上，这些交易输入时所引用UTXO的深度（即交易“块龄”）也会随着变大。由于交易的优先值取决于它交易输入的“块龄”，所以这个交易的优先值也就随之增长了。最后，一个零矿工费交易的优先值就有可能会满足高优先级的门槛，被免费地打包进区块。

UTXO（Unspent Transaction Output） : 每笔交易都有若干交易输入，也就是资金来源，也都有若干笔交易输出，也就是资金去向。一般来说，每一笔交易都要花费（spend）一笔输入，产生一笔输出，而其所产生的输出，就是“未花费过的交易输出”，也就是 UTXO。

块龄：UTXO的“块龄”是自该UTXO被记录到区块链为止所经历过的区块数，即这个UTXO在区块链中的深度。

区块中的第一笔交易是笔特殊交易，称为创币交易或者coinbase交易。这个交易是由挖矿节点构造并用来奖励矿工们所做的贡献的。假设此时一个区块的奖励是25比特币，A挖矿的节点会创建“向A的地址支付25.1个比特币(包含矿工费0.1个比特币)”这样一个交易，把生成交易的奖励发送到自己的钱包。A挖出区块获得的奖励金额是coinbase奖励（25个全新的比特币）和区块中全部交易矿工费的总和。

A节点已经构建了一个候选区块，那么就轮到A的矿机对这个新区块进行“挖掘”，求解工作量证明算法以使这个区块有效。比特币挖矿过程使用的是SHA256哈希函数。

用最简单的术语来说， 挖矿节点不断重复进行尝试，直到它找到的随机调整数使得产生的哈希值低于某个特定的目标。 哈希函数的结果无法提前得知，也没有能得到一个特定哈希值的模式。举个例子，你一个人在屋里打台球，白球从A点到达B点，但是一个人推门进来看到白球在B点，却无论如何是不知道如何从A到B的。哈希函数的这个特性意味着：得到哈希值的唯一方法是不断的尝试，每次随机修改输入，直到出现适当的哈希值。

需要以下参数

• block的版本 version

• 上一个block的hash值: prev_hash

• 需要写入的交易记录的hash树的值: merkle_root

• 更新时间: ntime

• 当前难度: nbits

挖矿的过程就是找到x使得

SHA256(SHA256(version + prev_hash + merkle_root + ntime + nbits + x )) < TARGET

上式的x的范围是0~2^32, TARGET可以根据当前难度求出的。

简单打个比方，想象人们不断扔一对色子以得到小于一个特定点数的游戏。第一局，目标是12。只要你不扔出两个6，你就会赢。然后下一局目标为11。玩家只能扔10或更小的点数才能赢，不过也很简单。假如几局之后目标降低为了5。现在有一半机率以上扔出来的色子加起来点数会超过5，因此无效。随着目标越来越小，要想赢的话，扔色子的次数会指数级的上升。最终当目标为2时（最小可能点数），只有一个人平均扔36次或2%扔的次数中，他才能赢。

如前所述，目标决定了难度，进而影响求解工作量证明算法所需要的时间。那么问题来了：为什么这个难度值是可调整的？由谁来调整？如何调整？

比特币的区块平均每10分钟生成一个。这就是比特币的心跳，是货币发行速率和交易达成速度的基础。不仅是在短期内，而是在几十年内它都必须要保持恒定。在此期间，计算机性能将飞速提升。此外，参与挖矿的人和计算机也会不断变化。为了能让新区块的保持10分钟一个的产生速率，挖矿的难度必须根据这些变化进行调整。事实上，难度是一个动态的参数，会定期调整以达到每10分钟一个新区块的目标。简单地说，难度被设定在，无论挖矿能力如何，新区块产生速率都保持在10分钟一个。

那么，在一个完全去中心化的网络中，这样的调整是如何做到的呢？难度的调整是在每个完整节点中独立自动发生的。每2,016个区块(2周产生的区块)中的所有节点都会调整难度。难度的调整公式是由最新2,016个区块的花费时长与20,160分钟（两周，即这些区块以10分钟一个速率所期望花费的时长）比较得出的。难度是根据实际时长与期望时长的比值进行相应调整的（或变难或变易）。简单来说，如果网络发现区块产生速率比10分钟要快时会增加难度。如果发现比10分钟慢时则降低难度。

为了防止难度的变化过快，每个周期的调整幅度必须小于一个因子（值为4）。如果要调整的幅度大于4倍，则按4倍调整。由于在下一个2,016区块的周期不平衡的情况会继续存在，所以进一步的难度调整会在下一周期进行。因此平衡哈希计算能力和难度的巨大差异有可能需要花费几个2,016区块周期才会完成。

举个例子，当前A节点在挖277,316个区块，A挖矿节点一旦完成计算，立刻将这个区块发给它的所有相邻节点。这些节点在接收并验证这个新区块后，也会继续传播此区块。当这个新区块在网络中扩散时，每个节点都会将它作为第277,316个区块(父区块为277,315)加到自身节点的区块链副本中。当挖矿节点收到并验证了这个新区块后，它们会放弃之前对构建这个相同高度区块的计算，并立即开始计算区块链中下一个区块的工作。

比特币共识机制的第三步是通过网络中的每个节点独立校验每个新区块。当新区块在网络中传播时，每一个节点在将它转发到其节点之前，会进行一系列的测试去验证它。这确保了只有有效的区块会在网络中传播。

每一个节点对每一个新区块的独立校验，确保了矿工无法欺诈。在前面的章节中，我们看到了矿工们如何去记录一笔交易，以获得在此区块中创造的新比特币和交易费。为什么矿工不为他们自己记录一笔交易去获得数以千计的比特币？这是因为每一个节点根据相同的规则对区块进行校验。一个无效的coinbase交易将使整个区块无效，这将导致该区块被拒绝，因此，该交易就不会成为总账的一部分。

比特币去中心化的共识机制的最后一步是将区块集合至有最大工作量证明的链中。一旦一个节点验证了一个新的区块，它将尝试将新的区块连接到到现存的区块链，将它们组装起来。

节点维护三种区块：

· 第一种是连接到主链上的，

· 第二种是从主链上产生分支的（备用链），

· 第三种是在已知链中没有找到已知父区块的。

有时候，新区块所延长的区块链并不是主链，这一点我们将在下面“ 区块链分叉”中看到。

如果节点收到了一个有效的区块，而在现有的区块链中却未找到它的父区块，那么这个区块被认为是“孤块”。孤块会被保存在孤块池中，直到它们的父区块被节点收到。一旦收到了父区块并且将其连接到现有区块链上，节点就会将孤块从孤块池中取出，并且连接到它的父区块，让它作为区块链的一部分。当两个区块在很短的时间间隔内被挖出来，节点有可能会以相反的顺序接收到它们，这个时候孤块现象就会出现。

选择了最大难度的区块链后，所有的节点最终在全网范围内达成共识。随着更多的工作量证明被添加到链中，链的暂时性差异最终会得到解决。挖矿节点通过“投票”来选择它们想要延长的区块链，当它们挖出一个新块并且延长了一个链，新块本身就代表它们的投票。

因为区块链是去中心化的数据结构，所以不同副本之间不能总是保持一致。区块有可能在不同时间到达不同节点，导致节点有不同的区块链视角。解决的办法是， 每一个节点总是选择并尝试延长代表累计了最大工作量证明的区块链，也就是最长的或最大累计难度的链。

当有两个候选区块同时想要延长最长区块链时，分叉事件就会发生。正常情况下，分叉发生在两名矿工在较短的时间内，各自都算得了工作量证明解的时候。两个矿工在各自的候选区块一发现解，便立即传播自己的“获胜”区块到网络中，先是传播给邻近的节点而后传播到整个网络。每个收到有效区块的节点都会将其并入并延长区块链。如果该节点在随后又收到了另一个候选区块，而这个区块又拥有同样父区块，那么节点会将这个区块连接到候选链上。其结果是，一些节点收到了一个候选区块，而另一些节点收到了另一个候选区块，这时两个不同版本的区块链就出现了。

分叉之前

分叉开始

我们看到两个矿工几乎同时挖到了两个不同的区块。为了便于跟踪这个分叉事件，我们设定有一个被标记为红色的、来自加拿大的区块，还有一个被标记为绿色的、来自澳大利亚的区块。

假设有这样一种情况，一个在加拿大的矿工发现了“红色”区块的工作量证明解，在“蓝色”的父区块上延长了块链。几乎同一时刻，一个澳大利亚的矿工找到了“绿色”区块的解，也延长了“蓝色”区块。那么现在我们就有了两个区块：一个是源于加拿大的“红色”区块；另一个是源于澳大利亚的“绿色”。这两个区块都是有效的，均包含有效的工作量证明解并延长同一个父区块。这个两个区块可能包含了几乎相同的交易，只是在交易的排序上有些许不同。

比特币网络中邻近（网络拓扑上的邻近，而非地理上的）加拿大的节点会首先收到“红色”区块，并建立一个最大累计难度的区块，“红色”区块为这个链的最后一个区块（蓝色-红色），同时忽略晚一些到达的“绿色”区块。相比之下，离澳大利亚更近的节点会判定“绿色”区块胜出，并以它为最后一个区块来延长区块链（蓝色-绿色），忽略晚几秒到达的“红色”区块。那些首先收到“红色”区块的节点，会即刻以这个区块为父区块来产生新的候选区块，并尝试寻找这个候选区块的工作量证明解。同样地，接受“绿色”区块的节点会以这个区块为链的顶点开始生成新块，延长这个链。

分叉问题几乎总是在一个区块内就被解决了。网络中的一部分算力专注于“红色”区块为父区块，在其之上建立新的区块；另一部分算力则专注在“绿色”区块上。即便算力在这两个阵营中平均分配，也总有一个阵营抢在另一个阵营前发现工作量证明解并将其传播出去。在这个例子中我们可以打个比方，假如工作在“绿色”区块上的矿工找到了一个“粉色”区块延长了区块链(蓝色-绿色-粉色)，他们会立刻传播这个新区块，整个网络会都会认为这个区块是有效的，如上图所示。

所有在上一轮选择“绿色”区块为胜出者的节点会直接将这条链延长一个区块。然而，那些选择“红色”区块为胜出者的节点现在会看到两个链： “蓝色-绿色-粉色”和“蓝色-红色”。 如上图所示，这些节点会根据结果将 “蓝色-绿色-粉色” 这条链设置为主链，将 “蓝色-红色” 这条链设置为备用链。 这些节点接纳了新的更长的链，被迫改变了原有对区块链的观点，这就叫做链的重新共识 。因为“红”区块做为父区块已经不在最长链上，导致了他们的候选区块已经成为了“孤块”，所以现在任何原本想要在“蓝色-红色”链上延长区块链的矿工都会停下来。全网将 “蓝色-绿色-粉色” 这条链识别为主链，“粉色”区块为这条链的最后一个区块。全部矿工立刻将他们产生的候选区块的父区块切换为“粉色”，来延长“蓝色-绿色-粉色”这条链。

从理论上来说，两个区块的分叉是有可能的，这种情况发生在因先前分叉而相互对立起来的矿工，又几乎同时发现了两个不同区块的解。然而，这种情况发生的几率是很低的。单区块分叉每周都会发生，而双块分叉则非常罕见。

比特币将区块间隔设计为10分钟，是在更快速的交易确认和更低的分叉概率间作出的妥协。更短的区块产生间隔会让交易清算更快地完成，也会导致更加频繁地区块链分叉。与之相对地，更长的间隔会减少分叉数量，却会导致更长的清算时间。

G. 在华强北，看清挖矿生意局中人的焦虑、欺骗和“信仰”

文 | 吴俊宇

编辑 | 谢丽容

华强北，一个曾被视为中国山寨电子交易中心的地方，正在上演另一场疯狂：挖矿——通过算力挖掘比特币、以太坊等虚拟代币的行为。

“服务好每一个矿工是公司第一天条，创造出更高收益是我们存在的意义”。华强北赛格电子市场显眼位置悬挂着某“专业矿工服务商”的横幅。

对商机的嗅觉能力和把握能力，华强北可能是全中国线下电子交易市场的翘楚。过去十年间，就算声量越来越小，华强北也精准把握了消费电子、服务器，甚至是网红化妆品的风口。

现在，挖币服务是这里的宠儿。这个风口最早出现在2017年。那年，虚拟代币价格在中国暴涨。手中掌握着大量高算力 游戏 显卡的华强北电脑大商家利用手中资源转型“矿业”。

所谓的矿，其实是一个个数据包，这些数据包需要解密。早前，这个解密工作是由CPU（中央处理器）来算的，后来，人们发现搭载在显卡上的GPU（图形处理器）用来挖矿更加合适。

为什么？挖矿最重要的是硬件的算力大，但运算方式简单。CPU的特点是可以处理复杂运算，但算力不如GPU，后者则恰好相反。

有人举了个例子。在挖矿方面，CPU是博士生，显卡流处理是高中生。高中生就可以胜任这个工作，而且，高中生远多于博士生。

“矿工”们需要什么，华强北就提供什么。矿工们需要“高中生”为他们挖矿赚钱，华强北就“服务好每一个矿工”。

显卡市场相对稳定，如果虚拟币市场一直火爆，这确实会是一笔好生意。但如今，事情正在发生变化。

半年前，全球缺芯潮来临。AMD、英特尔、英伟达三家上游图形芯片生产厂商供货不足。缺芯潮也波及到了显卡市场，华硕、七彩虹、微星、影驰等国产下游显卡厂商产量随之下滑。

恰恰在同一时间，虚拟代币新一轮牛市来临，“矿工”们对显卡的需求水涨船高。为了解决这个问题，大量本该用于 游戏 设备的显卡被转移到了“挖矿”市场。“显卡荒”全面爆发。

为了让更多潜在“矿工”入局，华强北的大商户们除了包装“一条龙服务”，画更大的饼，甚至又挖掘了另一个商机——硬盘挖矿，新的故事还在重复。

在这里，欺骗、投机十余年来从未改变，只是换了形式。对于那些对偏门收益有着执着信仰的“矿工”来说，这可能不是骗局，更多是其他人看不到的机会。

他们认为，只要始终“信仰”，就有可能成为幸运之人。

华强北的入口是赛格电子市场、华强电子世界。两大电子卖场聚集了电脑、通信、网络、安防、视听、电子元器件卖家。

三四五层原本以电脑商家为主，销售、维修、组装、配件是其主业。 2017年虚拟代币价格暴涨后，不少嗅觉灵敏的商户变身“矿业服务公司”，出售显卡、硬盘、矿机，甚至还提供矿机托管、运维的“一条龙”服务。

走出赛格电子市场，便可进入72层的赛格广场写字楼。这里是部分电子卖场档口卖家隐匿的“办公区域”。办公室门口悬挂着“XX矿业”、“XX 科技 ”门牌，其一些在楼下档口有进一步意向的买家，会被卖场商家带来这里“深入洽谈”。

“实时报价，每小时价格都不同，还要问渠道库存。”

“10片以上无现货，要买交定金，2-3天后发货。”

在华强北，这种情况很普遍，卖所有东西，基本上都是这个逻辑。

不过，显卡价格这样大涨，让一些只想做电脑周边生意的小商家苦不堪言，“没有几个 游戏 玩家愿意花上万元买张显卡”。

那么华强北的显卡似乎只能卖给“矿工”。 但是“挖矿”有风险，投机买家在嗅到危险的时候，更多时候只询价、不购买。压力几乎都传导到了华强北的中小卖家身上——囤显卡缺资金，风险也大；不囤，生意来了抓不住。他们已陷入两难。

线下中小卖家无货，线上电商渠道同样无货。京东、淘宝、天猫等线上渠道各品牌RTX3070系列显卡均只可购1片，或直接提示缺货。华硕京东自营店价格标价13000元，但实际无货。

货源集中渠道和大卖家手中。不过，大卖家并不满足于只卖显卡，他们要做一条龙服务。

也有销售说，仓库内还有价值千万元的现货。如果库存不够，交50%押金，便可通过渠道拿货。

流入“挖矿”市场的显卡成为“残卡”后，还会回流至华强北。通常“残卡”可用于 游戏 ，但其使用寿命大大缩短。

一些小卖家会主动告诉买家真实情况，但不排除以“残卡”包装为“新卡”销售的情况。

“显卡挖矿”潮是2017年后逐步成型的。

2017年之前，部分比特币玩家在持有、交易代币的同时，利用电脑显卡居家“挖矿”，其目的是彰显个人身份，表达“比特币信仰”。

玩家通常在主机 游戏 时顺便挖矿，不会考虑收益。其实，这种“挖矿”一般 “只赔不赚”。因为单片显卡通常不会全速运转，算力有限“挖矿”效率低，个人用电“挖矿”成本太高。

2017年后，国内大量出现发行数字代币（ICO）非法融资现象，比特币、以太坊价格高涨，草根大众玩家开始参与炒币、挖矿。显卡挖掘以太坊，被 探索 成了完整投机产业。

同年9月4日，中国人民银行等七部委发布《关于防范代币发行融资风险的公告》后，虚拟代币市场短暂跳水后随即进入地下状态，大量草根玩家仍通过“场外交易”方式避开监管参与投机。因此炒币、“挖矿”并未根除。

在过去，“挖矿”第一选择原本是矿机。不过，矿机单台价格高且用途单一。原本价格1-2万元的主流矿机被炒至5万元一台。主流矿机用于挖掘比特币。但比特币长期高价徘徊，“挖矿”效率低，套利空间不足，存在较大亏损风险。小玩家即使挖到比特币后，往往会长期持币，无法及时变现。

比特币矿机，对小玩家来说门槛高、成本高。同样具备高算力的高端 游戏 显卡逐渐成为矿机替代品。

相比矿机而言，显卡常见、廉价、灵活，且门槛低。以英伟达RTX3060/3070为例，2020年其分别为2500元、4000元一片。显卡矿机由电脑主机加4-8片显卡组成，组装、拆卸简单，可用于多种场景。

显卡矿机可用于挖掘以太坊这样的主流币种，还可挖掘狗狗币等山寨币种。前者价格稳定且交易频繁，后者存在较大套利空间。部分显卡卖家甚至直接打出了“显卡挖矿，稳赚不赔”的口号。

显卡抗风险能力强也是重要因素。出现“币难”“矿难”时，二手显卡可抛售给 游戏 玩家。 一位自称需要200片显卡的采购者直言，在部分高校或科研机构，高性能显卡由于支持大数据运算，采购时可报销，兼备科研、“挖矿”功能，合规检查容易蒙混过关。

一位币圈技术人士回忆，“那时开始变味了，显卡市场从此乱套。”

“显卡挖矿”从玩家个人行为开始扩散。华强北电脑卖家闻到了投机的味道。

这些卖家“近水楼台先得月”，有显卡、有硬盘、有主机，会组装，还能拿到上游渠道的库存。在币市、矿潮的带动下，做“矿业”成了顺理成章的选择。

“维修、组装、销售一台电脑，利润只有100-200元。卖一片显卡利润就有100-200元，大买家一天有时采购上数百片甚至上千片显卡。”

华强电子世界一家“矿业”公司蔡姓负责人说，传统电脑业务早就不赚钱，几乎所有电脑卖家都在卖显卡和矿机。 该公司虽档口不足5平方米，但在赛格广场写字楼54层有办公区，公司20余人，渠道、销售、仓库均有专人负责。

赛格电子市场另一家“矿业”是夫妻店，十几年前就在华强北扎根，是最早的电脑批发商。

2017年这家公司曾大量囤积显卡、矿机。9月监管政策出台，显卡、矿机价格暴跌，公司亏损严重。公司创办者将显卡、矿机投入“矿厂”，最终挽回损失。

“后来市场回暖，炒币挣钱，卖一手矿机挣钱，卖二手矿机挣钱，挖矿还挣钱。老板尝到甜头彻底决定干这个。”其门店负责人称，该公司后来转型“矿业”，除销售矿机、显卡外，还提供矿机托管、运维服务，号称“提供整体解决方案”。

2020年9月之后，“币市”再次迎来新一轮牛市，电脑商家“转型”进程加快了。原本的电脑主业反而成了副业，卖家纷纷改名“矿业”。有顾忌的卖家半遮半掩，左边灯牌显示电脑组装，右边灯牌显示矿机销售。

显卡“挖矿”并不适合在家中操作。因为噪音大、功耗高，2片显卡同时全速运转“挖矿”时，噪音高达100分贝。卖家在帮买家测试显卡时，戏剧性的一幕出现：显卡着火了。

事实上，200天回本只是理想情况。“挖矿”周期一般是三年，矿厂难寻，还可能有偷算力现象。一旦显卡损坏、矿机故障，还需专人维修。3年后矿机归属权也很难界定。目前矿厂主流做法是，3年后收走矿机。这一做法是“霸王条款”，但在币圈内却成了潜规则。

他提醒，从头到尾都见不到矿机，任何一个环节都可能存在问题，甚至从采购、运输过程中就存在问题，里面的坑太多。

矿机托管也有前提，按照其门店负责人的说法，“采购100片以上显卡才能托管”。以当日该店七彩虹RTX3070 9700元一片，主机1600元一台报价计算，这一投入将达百万元。

虽然对买家承诺“稳赚不赔”，但实际情况是，该赔还得赔。

这位店员称，他在2020年炒币收益十余万元，这些天炒作“柴犬币”又入账数万元，并表示后悔抛售过早，因为“今天又涨了上十倍。”

另一位店员不幸亏损。由于高价采购显卡，“挖矿”收益无法覆盖成本。“不卖就不赔，一定还会涨回去，到时候还是赚。”

在进一步询问国家对“挖矿”的政策监管时，上述门店负责人承诺合法、正规、没人管，甚至称在新的法律条文内，“挖矿”被得到认可。

事实与之恰恰相反，今年2月内蒙古发布了《关于确保完成“十四五”能耗双控目标任务若干保障措施（征求意见稿）》，提到加快淘汰化解落后过剩产能，其中包括“钢铁、钛合金、电石、焦炭、石墨电极、火电以及虚拟货币挖矿”。各地类似政策、法规也在陆续酝酿或出台。

为了尽量卖出显卡和“挖矿”服务，卖家不遗余力，为一部分不太专业，又渴求暴富的客户画了一张不真实的大饼。而且，为了吸引更多人，这张大饼还在往外扩张。

华强北投机客们又创造门槛更低的“上车”方式，用硬盘挖一款名为“奇亚币”的山寨币。

2020年1月，单枚以太坊价格不足千元，单片RTX3060显卡价格不足2000元。2021年5月，单枚以太坊价格已至27000元。RTX3060显卡价格翻了三倍，被“矿工”视为性价比最高的RTX3070价格已经破万元。

显卡挖矿成了大玩家的 游戏 ，中小玩家空间在收窄。今年4月，英伟达宣布将从硬件层面杜绝显卡“挖矿”的可能性。在政策、技术、成本因素影响下，显卡“挖矿”的门槛在变高，风险在变大。

这种情况下，“奇亚币-硬盘”的组合在华强北登场。多个门店直接挂出了“奇亚”的门牌，在现场培训旁观者“开田挖矿”。

如果说“显卡-以太坊”是“矿机-比特币”的替代品，那么，“硬盘-奇亚币”是“显卡-以太坊”的替代品。

相比“显卡挖矿”，“硬盘挖矿”噪音低、耗电小。电脑运转后，“挖矿”程序利用硬盘闲置空间反复擦写数据，产生虚拟代币。

这类门店通常自称“专业做奇亚算力服务”。“云算力”等新词取代了“显卡”等旧词，成为其营销手段。有卖家甚至还承诺可帮买家利用阿里云、华为云、腾讯云的算力接入矿池进行“挖矿”。

因为用户隐私保护，云厂商在一些情况下无法查验“挖矿”行为。然而，云厂商均在尝试用技术手段围堵挖矿现象，一旦发现挖矿进程会直接警告并停止服务。

如同显卡一样，硬盘价格暴涨、卖家缺货的故事又在重新上演。西部数据HC320 6T硬盘为例，2020年价格仅为千元，今年价格已在2000元以上。

写字楼内依旧灯火通明，大大小小的“矿业”公司依旧在此处继续经营，部分办公室甚至聚集了十余人驻足。

在虚拟代币市场，“共识机制”被视为不断推动价格上涨的重要动力。无论是币圈玩家、“矿业”卖家、专业“矿工”均表示“你信它，它才能涨。你不信，它怎么能涨？”

“币价涨得这么好，行业蓬勃发展，大家其乐融融。你管这么多做什么？这是世界性、革命性的变化。”