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技术原理

比特币和以太币挖矿有哪些常见问题:机制、流程与适用条件

摘要

比特币采用工作量证明,矿工通过计算哈希竞争打包区块;以太坊已转向权益证明,网络由验证者质押并验证区块,因此传统意义上的以太币挖矿已不适用于以太坊主网。本文从挖矿方式、收益分配、设备通信、区块确认和常见误区等方面进行说明。

比特币挖矿工作量证明的科技主题配图

比特币挖矿究竟在做什么

比特币挖矿的核心任务是参与新区块的构建和竞争。矿工获取待处理交易,组装区块头,再让专用硬件不断改变随机数并计算哈希,直到结果低于网络规定的目标值。找到合格结果后,矿工会把完整区块广播给网络,由其他节点验证后再决定是否加入区块链。这个过程既帮助确认交易,也提高了历史记录被修改的难度。

单独挖矿和矿池挖矿有什么区别

单独挖矿时,矿工独自承担寻找区块的计算工作。如果成功,区块奖励和交易费由自己获得,但获得区块的时间间隔可能较长且波动较大。矿池挖矿则把许多矿工的计算能力组织起来,通过提交“份额”证明各自完成的工作。矿池偶尔找到符合全网要求的区块后,再按照矿工提交的工作量分配相应收益。份额是矿池核算贡献的凭证,并不等同于已经成功挖出一个区块。

区块链技术数字签名的科技主题配图

矿工软件和矿池如何协作

比特币挖矿软件需要获得上一新区块、交易集合、区块版本、目标阈值等信息,并据此构造区块头。资料中提到的getblocktemplate可以提供构建区块所需的较完整信息,Stratum则让矿池向矿工发送构建区块头所需的较少信息。矿工不断改变区块头中的随机数或币基交易中的额外随机字段,以产生新的哈希尝试。网络出现新区块后,矿工还需要及时切换到新的工作内容,否则继续计算旧区块通常没有意义。

智能合约区块链的科技主题配图

以太币还能像比特币一样挖吗

需要先区分“以太币”与“以太坊网络”。以太币是网络中的资产,而挖矿是工作量证明机制下的区块生产方式。根据所提供的以太坊资料,以太坊已在2022年转向权益证明,因此以太坊主网当前的区块共识由验证者完成,不再依靠传统矿机通过哈希竞争出块。把比特币的挖矿流程直接套用到以太坊主网,会混淆两种不同的共识机制。

权益证明下谁来确认区块

在权益证明机制中,验证者需要将ETH质押到指定合约,并运行执行客户端、共识客户端和验证者客户端。网络会选择验证者提出新区块,其他验证者检查区块中的交易和状态变化,并通过投票表达认可。验证者正常履行职责可以获得协议规定的回报;离线或未能及时参与可能失去部分回报,提交互相冲突的区块或证明则可能受到质押资产被销毁等惩罚。这里的验证工作不等于比特币式挖矿。

常见问题与适用边界

第一,算力越高并不代表一定能在短时间内找到比特币区块,因为工作量证明具有随机性;矿池只能通过聚合算力和按份额结算来降低个人收款时间的波动,不能消除区块发现的不确定性。第二,矿池份额不代表区块链已经接受了一个新区块,只有达到全网目标的结果才可能成为候选区块。第三,挖矿设备、矿池协议和网络共识是不同层次的问题,设备负责计算,矿池负责协作与结算,节点和共识规则负责验证区块。第四,讨论“以太币挖矿”时,应先确认讨论的是以太坊主网的历史机制、其他仍采用工作量证明的网络,还是一般意义上的数字资产挖矿;上述材料只支持对比特币工作量证明和以太坊权益证明的解释。

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