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解析比特幣挖礦流程及原理

特派小編/Una 2022-04-25 11:28:04 0

網路上有許多種加密貨幣在流通說到底是什麼意思?像是比特幣(Bitcoin)、以太幣(Ether)、瑞波幣(Ripple)等等,但大家最常聽到的還是非比特幣莫屬,可以說是全球的「礦工」們都在想盡辦法獲得它,許多人不只是把它看作是單純的熱潮跟風,甚至有些人將它視為資產在投資,比特幣同時也是造成目前全球顯示卡大缺貨的主因,全世界有無數的礦工、礦場無時無刻不在運作,他們大量購買顯示卡,為的就是要搶在其他競爭對手前奪得先機。

然而,到底比特幣挖礦在挖什麼?如果現在想要進場挖礦會不會太晚?又要準備什麼硬體設備才能開始挖礦呢?

如何快速獲得比特幣?
身為目前最火紅數位貨幣之一的比特幣,由於獲取難度高,且物以稀為貴的條件下,導致比特幣的相對價值非常高。在數位貨幣市場上,比特幣被當成一種「股票」操作,它可以用來當作保值品投資,也可以將其轉換成各國貨幣並存入現行銀行帳戶,許多網路商店甚至支援直接使用比特幣購買商品。想要獲得比特幣的話,最直接快速的方法就是金錢購買,目前一個比特幣的價值大約等同於新台幣25萬左右,這是近一年來,價格最低的一段時間,想要直接用金錢購買比特幣加入這股數位貨幣風潮的話,現在或許是最好的時機。

「挖礦」是什麼?
比特幣的發行有它自己的時間以及數量,大約每十分鐘會由程式碼執行新比特幣的發行,並且授予給參與比特幣交易的某(群)人,因此,獲得新發行的比特幣就好比是獲得剛出土的金礦,所以才會將這些獲得比特幣的人比喻為礦工。而礦工們「挖礦」的動作在英文中稱為「mining」,這是一種比特幣使用者可以考慮、但是只有專業挖礦者才「有可能」獲取比特幣的方法。

挖礦前的準備和三種做法
想要開始挖礦的話,在開始之前有一些事前準備要做,包含硬體投入成本以及運作成本。前者是指硬體的購入、安裝、電費、折舊、場地以及散熱等等;而後者則是維持這些硬體持續運作,所需付出的成本。兩者綜合以後,可以發現其實挖礦所需的成本非常龐大,這也就造成部分擁有大量資金成立挖礦專用硬體設備的以「出租」的方式來回收成本,這種挖礦模式被包裝成一種「商品」並在公開的網路市場上進行買賣,當挖到比特幣時,會依每位承租人的付出比利來分礦,這樣的挖礦模式也就是所謂的「雲端挖礦」。

開採比特幣的做法主要有三種,除了雲端挖礦外,還有「獨立挖礦」以及「合力挖礦」,不過由於目前的挖礦難度不斷提升,且有越來越多競爭者擠入,時至今日想要單靠自己的力量獨立挖到礦的可能已經不大,雖然一旦成功挖礦便可獨自獲得全部利益,但一般比較可行的做法是採用後者「合力挖礦」,也就是團隊挖礦的概念,挖到礦時全團依照每個人付出的比例來分礦。

什麼是礦池?礦機的類型
礦池:早期比特幣還不興盛的時候,大部分人都用自己的電腦來挖礦,最早當然是用盡CPU的能力來運算,接著有人發現用顯示卡的GPU Stream Processors來計算會快更多,可是當大家紛紛投入挖礦以後,出現了很多為挖礦優化的設備,一般個人電腦根本拼不過,因此需要加入礦池(Mining Pool)來挖礦,由伺服器集合所有使用者的運算力量來挖,再由一定比例回饋使用者(礦工),才不會發生挖了老半天卻拼不過專業挖礦機,花了電費卻什麼都得不到的情形。

礦機:由於顯示卡雖然挖礦速度較快,但是顯示晶片原本並不是專門用於挖礦,因此用顯示卡挖礦不僅很耗電而且發熱量又高,如果是3、4張顯示卡所組成的挖礦電腦,更是耗電,最後計算起來很可能挖比特幣的收益都還不夠付電費呢!因此從2013年開始,挖比特幣的重心逐漸轉移到專業礦機上,這種礦機區分為兩大類型:

FPGA(Field Programmable Gate Array,現場可程式化閘陣列):是一種平行架構的邏輯晶片,可以重複編程設計,將軟體燒錄到FPGA上運作,並可將內部的邏輯區塊以程式連接在一起,有容易修改及成本較低的優點,不過缺點是速度比較慢及無法完成複雜的設計,功耗也比較高。
ASIC(Application-specific integrated circuit):與FPGA靈活有彈性的特性不同,ASIC是針對特定應用而產生,例如專為挖礦所設計的晶片,即是對Hash計算優化,當然比起FPGA來說效能更高,且與顯示卡比較來說,ASIC的功能專一,不需加上一堆有的沒的晶片或電容,當然功耗低非常多,長期使用不但節省電費,運算能力也提高至數十甚至百倍以上,專業礦機多是ASIC架構。

比特幣該如何使用?
無論你是使用金錢直接購買,還是使用各種不同的挖礦模式,在獲得比特幣以後該如何使用它?首先你可以把它當成是一種投資品保存,由於全世界幾乎無時無刻都有人在進行比特幣交易,因此,它的幣值也在不斷波動,你可以在它未來價格漲到最高點時脫手賣出,以去年一整年最高的平均價格50多萬台幣來看,現在一個比特幣大約是25萬台幣,有可能可以獲得大於成本兩倍的獲利。

換取現金或虛擬貨幣
如果沒有打算將比特幣當作保值品來看的話,你可以到幣託或是 MaiCoin 等網站裡,將獲得的比特幣轉換成新台幣,換取現金到現行的銀行帳戶中供其他使用,如果不想換成新台幣的話,也可以將比特幣轉換成其他虛擬貨幣來持有;此外,目前網路上還有許多網站或服務是支援比特幣付款的,以台灣來說,最著名的例子就是「比特台灣交換網」這個網站,它支援買賣家雙方使用比特幣交換彼此所需的物品,並且可以直接使用比特幣付款購買。

其他還有很多網路零售商也支援買家使用比特幣在平台上購買商品,國外電子產品零售業龍頭之一的 newegg 就是其中之一,它們和 Bitpay 電子錢包合作,讓消費者可以在購買商品時,選擇使用比特幣進行支付。其他還有像是 NASDAQ 的線上百貨零售商 Overstock、紐約地產公司邦德紐約或是利用信用卡定世界各國旅館獲得比特幣現金回饋的 PointHound 等等,種類非常多。

挖礦造成的影響
由於比特幣在全世界造成的熱潮至今還未間斷,無論是用團隊挖礦還是雲端挖礦模式,仍有許多比特幣使用者正在挖礦。在這樣的熱潮下,也間接導致了不少問題。

顯示卡嚴重缺貨
首先最直接的問題就是顯示卡,由於顯示卡是礦工們最主要的挖礦工具,它們需要大量顯示卡加快挖礦的速度,藉此搶在他人以前獲得比特幣,也導致目前無論是 NVIDIA 還是 AMD 顯示卡在全球都出現缺貨的情形,同時也造成顯示卡價格上漲,尤其是高階的顯示卡問題更嚴重,常常會需要以比廠商建議售價高出許多的價格購買,也讓想要單買顯示卡幫電腦升級的民眾購買困難。

不僅耗材也耗電
挖礦的過程是將顯示卡以及電腦的效能發揮到最極致,如果能成功獲得比特幣那也就罷了,更慘的就是不僅沒挖到礦,甚至還多花冤枉錢。挖礦的過程不僅需要隨時保持電腦主機的溫度,甚至主機還需要放在通風的室內運作來避免主機過熱,長時間連續挖礦下,對於顯示卡的產品壽命也有害。此外,挖礦過程中還必須考量到電費的問題,根據「比特幣能源消耗指數」報告的統計,比特幣在過去一年內挖礦的電力總消耗已累積達29.51兆瓦小時,約佔全球總電力消耗的0.13%,相當於台灣一年電力消耗的11.64%,聽起來佔比不大,但該數字已經超過全球近160個國家一年的電力消耗,可見挖礦的耗電量有多大。雖然說比特幣確實有它的吸引力存在,但在通往致富的挖礦路上,礦工們仍要考慮許多成本付出的問題以及帶來的影響。