比特币的挖掘遠不那麼迷人，但同樣具有不确定性，它是由能夠解決複雜的計算數學問題的高性能計算機執行的（也就是說，如此複雜以至于無法手工解決，甚至還足以對功能強大的計算機征稅）。計算機要解決這些問題之一所需要的運氣和工作，相當于礦工在沙箱中挖金。在撰寫本文時，計算機解決這些問題中的一個的機會約為13萬億分之一。

“比特币挖礦”的結果是雙重的。首先，當計算機在比特币網絡上解決這些複雜的數學問題時，它們會産生新的比特币這與采礦作業從地下提取黃金的過程一樣。其次，通過解決計算數學問題，比特币礦工通過驗證其交易信息，使比特币支付網絡值得信賴和安全。

很可能所有這些都變得非常有意義。為了更詳細地解釋比特币挖掘的工作原理，讓我們從一個離家更近的過程開始：對印刷貨币的監管。

至少在美國，消費者傾向于信任印刷貨币。這是因為美元由一家名為美聯儲的中央銀行支持。除了承擔其他責任外，美聯儲還監管新貨币的生産，聯邦政府則起訴使用僞造貨币。

甚至使用美元進行的數字支付也得到中央機構的支持。例如，當您使用借記卡或信用卡在線購物時，該交易将由萬事達卡或Visa等付款處理公司處理。除了記錄您的交易曆史記錄之外，這些公司還核實交易沒有欺詐行為，這也是您旅行時借記卡或信用卡可能被暫停的原因之一。

另一方面，比特币不受中央機構監管。取而代之的是，比特币得到了全球數百萬台名為“節點”的計算機的支持。該計算機網絡執行與美聯儲，維薩卡和萬事達卡相同的功能，但有一些主要區别。節點存儲有關先前交易的信息，并幫助驗證其真實性。但是，與那些中央機構不同，比特币節點分布在世界各地，并将交易數據記錄在公共列表中，任何人甚至您都可以訪問。

當某人使用比特币進行購買或銷售時，我們稱其為“交易”。在商店和在線進行的交易由銀行，銷售點系統和實物收據記錄。在沒有這些機構的情況下，比特币礦工通過将交易按“區塊”集中在一起并将其添加到稱為“區塊鍊”的公共記錄中來達到相同的效果。然後，節點将維護這些區塊的記錄，以便将來進行驗證。

當比特币礦工向區塊鍊添加新的交易塊時，他們的工作之一就是确保這些交易是準确的。 （更多有關如何在一秒鐘内發生魔術的信息。）特别是，比特币礦工确保比特币不會被複制，這是一種獨特的數字貨币怪癖，稱為“雙倍支出”。一個問題。您在商店中花了20美元後，帳單就交給了店員。但是，對于數字貨币而言，情況就不同了。

數字信息可以相對輕松地進行複制，因此，使用比特币和其他數字貨币，存在這樣的風險，即，支出者可以複制自己的比特币并将其發送給另一方，同時仍然保留原始信息。讓我們暫時回到印制貨币，并說有人試圖複制他們的20美元鈔票，以便在雜貨店裡同時消費原始貨币和僞造貨币。如果業務員知道客戶在重複付款，那麼他們所要做的就是查看賬單的序列号。如果數字相同，那麼業務員就會知道錢已經被重複了。這個類比類似于比特币礦工在驗證新交易時所做的事情。

然而，由于一天中發生多達500,000筆買賣，因此，驗證每筆交易對于礦工而言可能是一件繁重的工作，這與比特币礦工與美聯儲，萬事達卡或Visa卡之間存在另一個重要區别。作為對他們努力的補償，每當礦工向區塊鍊添加新的交易塊時，他們都将獲得比特币。每個開采的區塊釋放的新比特币數量稱為“區塊獎勵”。每210,000個區塊或大約每四年一次，區塊獎勵減少一半。 2009年為50。2013年為25，2018年為12.5，到2020年中的某個時候，它将減半至6.25。

以這種減半的速度，流通中的比特币總數将接近2100萬的上限，這使得該貨币随着時間的推移變得越來越稀缺和更有價值，但礦工的生産成本也更高。

為了使比特币礦工能夠從驗證交易中實際賺取比特币，必須發生兩件事。首先，他們必須驗證價值1兆字節（MB）的事務，理論上該事務可以小到1個事務，但通常要幾千個，具體取決于每個事務存儲的數據量。這是簡單的部分。其次，為了向區塊鍊添加交易塊，礦工必須解決一個複雜的計算數學問題，也稱為“工作量證明”。他們實際上正在嘗試提供一個小于或等于目标哈希的64位十六進制數字，稱為“哈希”。基本上，礦工的計算機會根據單位每秒散列（MH / s），每秒千兆位散列（GH / s）或什至每秒兆兆散列（TH / s）的速度散列散列值，猜測所有可能的64-直到找到解決方案為止。換句話說，這是一場賭博。

在撰寫本文時，最新區塊的難度級别超過13萬億。也就是說，計算機産生低于目标的哈希值的機會是13萬億分之一。從角度來看，與單次嘗試選擇正确的哈希值相比，單張赢大獎的可能性高出約44,500倍。幸運的是，采礦計算機系統吐出了比這更多得多的哈希可能性。盡管如此，挖掘比特币需要大量的能源和複雜的計算設備。

難度級别每2016個區塊或大約每2周進行一次調整，目的是保持采礦速率恒定。也就是說，有更多的礦工競相尋求解決方案，問題将變得更加困難。反之亦然。如果從網絡上奪走了計算能力，則難度會向下調整以使挖掘更加容易。

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