比特幣挖礦與礦工 – 加密貨幣產出的獎勵機制挖礦

比特幣挖礦是什麼?

比特幣為大眾所知的一種主流加密貨幣,你可以購買和販賣比特幣,使得它能在網路上隨處流通。但你有沒有想過比特幣是從哪產出?怎麼無緣無故就會生出比特幣呢?答案揭曉 – 「挖礦」。

挖礦 - 礦機

不妨先看看簡單的挖礦介紹影片

【Zombit新手大哉問】Ep1. 什麼是挖礦?

比特幣是由礦工挖礦挖出來的,每一次出新區塊都需要節點(礦工)貢獻算力進行交易運算與確認,最先完成確認的礦工有機會將區塊放在區塊鏈上,且成功放上區塊鏈將獲得比特幣做為報酬,因此區塊鏈生態系中的節點(礦工)為了獲得報酬會透過競爭的方式(例如:增加礦機算力等),爭取記帳權,這個活動稱為挖礦。

從傳統金融舉例,桑吉轉帳給小蘇需要透過銀行或第三方支付,藉由它們提供的硬體設備、信用及人力等來維持金融體系的穩定性,因此進而收取手續費及利差來支付這些成本。

同樣的,在比特幣的體系中,桑吉要轉比特幣給小蘇需要透過礦工運算與確認,藉由它們提供的礦機算力及電力來維持比特幣體系的穩定性,礦工將可以獲得比特幣獎勵及轉幣手續費作為報酬,因此比特幣體系需要由礦工挖礦來維護。

附上簡單的區塊鏈運作流程圖,看完大致上應該可以了解比特幣挖礦參與了哪部分的運作。

挖礦 - 區塊鏈如何運作

那礦工的比特幣獎勵從哪裡來呢?

比特幣獎勵

每當新區塊創建時,新的比特幣將隨之產生,產生的新比特幣將作為獎勵給予礦工。添加到區塊鏈的第一個區塊在 2009 年由中本聰 Satoshi Nakamoto 發布,被稱為創世區塊(Genesis Block),這區塊的獎勵為 50 顆 BTC。之後每 21 萬區塊減少 50%(大約每 4 年減少一次),到現今 2018 年為止,一個區塊給出的比特幣為 12.5 顆。在早期將電腦算力投入到比特幣挖礦的礦工,相對於較晚加入的礦工相比,獲得比特幣容易得多。比特幣總發行量為 2,100 萬顆 BTC,最終到 2140 年時,將不再有新的比特幣產生。如果不會有新的比特幣產出,礦工之後挖礦要挖什麼呢?

比特幣交易手續費用

沒錯,就是比特幣交易手續費用。比特幣進行交易時,從 A 地址到 B 地址的交易手續費為比特幣計算,基本上,它是給予礦工的獎勵。由於包括區塊和交易在內的整個數據都是由比特幣礦工所處理,礦工可以自行決定打包資料到區塊的優先順序,因此礦工有可能會先選擇手續費較高的交易來打包,所以獎勵將是作為礦工挖礦的最大動機。

比特幣網路是安全的嗎?

中本聰在他的論文中闡述說:

「在沒有中央權威存在的條件下,既鼓勵礦工支援比特幣網路,又讓比特幣的貨幣流通體系有了最初的貨幣注入源頭。」

簡單來說,它是一種去中心化的貨幣,比特幣挖礦將獲得很好的保障,因為它是根據共識機制做出決策,需要許多節點同步更新並存儲區塊鏈上的資料,藉由挖礦的機制,能夠誘使網路節點共同維護網路安全。也就是說,如果要添加或不添加存在爭議的區塊到區塊鏈中,將以多數決定,挖礦權力與大多數共識一致。

延伸閱讀-共識機制

但是,假使公司或個人 擁有比特幣網路大部分的挖礦能力,那麼他們能用其權力來破壞區塊鏈,這種破壞區塊鏈的過程稱為 51% 攻擊。當單一礦工計算能力達 51% 以上則可發動 51% 攻擊竄改交易內容,導致整個區塊鏈將不被使用者信任,因此造成大量使用者流失,最終這個區塊鏈將因為沒有交易而停止運作。

雖然 51% 攻擊能夠攻擊整個比特幣網路,但是要達到 51% 攻擊也不是件容易的事情,需要極大的算力和成本才能達到(如想知道需要花費多少,可參考此網站 crypto51)。

比特幣挖礦難度

比特幣區塊產生的速度被設計維持在大約每十分鐘一個,產生新的區塊挖礦難度會定期調整。如果區塊產生的速度加快了,那麼就提高挖礦難度;如果區塊產生速度變慢了,那麼就降低難度。比特幣系統在每隔 2016 個區塊被產出後(大約兩週的時間),會以近期的區塊產生速度,自動重新計算接下來的 2016 個區塊的挖礦難度。

以上就是對於比特幣挖礦進行簡單解說,其實挖礦還有非常多的眉眉角角尚未提到。例如,每個加密貨幣驗證機制都不太一樣,有 PoWPoSdPoS 等,還有所謂的挖礦硬體設備「礦機」也都不盡相同,有些只能支援挖比特幣,有些可以支援挖多種加密貨幣,甚至每台算力和規格又大不同。因此,對於買礦機挖礦的投資者來說,可是需要累積多年經驗並下足功夫才能在市場趨勢變化下獲利。

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