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理解比特币挖矿的关键步骤:从软件到共识机制

2018-8-1 02:25| 投稿: xiaotiger |来自: 互联网

摘要: 比特币采矿是一项有利可图但又困难的冒险,随着各种加密货币的出现,这种采矿方式变得极为流行。尽管比特币是可以开采的最大和最有价值的数字资产,但其他加密货币也可以进行开采,比如莱特币。不幸的是,尽管比特币 ...

比特币采矿是一项有利可图但又困难的冒险,随着各种加密货币的出现,这种采矿方式变得极为流行。尽管比特币是可以开采的最大和最有价值的数字资产,但其他加密货币也可以进行开采,比如莱特币。

不幸的是,尽管比特币的通用协议规定,任何人都可以自由地挖矿,但能源成本以及所用设备和软件费用都很高。这一进程也极具竞争性。这就是为什么比特币开采硬件和软件在不断发展,以使矿工更容易工作的原因。有几个流行的设备与挖矿相关,例如ASICs和GPUs,但是它们的软件对应部分经常被忽视。

这些软件程序的主要功能是运行算法,帮助矿工解决挖矿所需的复杂难题。存在几个伟大的BFGMiner,但它是最好、也是最流行的挖矿软件之一。要充分了解BFGMiner是如何工作的,就必须了解什么是比特币挖矿,以及它的具体工作方式。

什么是比特币挖矿?

比特币挖矿是一种机制,用于确认新的比特币交易,并通过采矿者得到的奖励向网络引入新的比特币。通过挖矿,某些用户组也受到激励,以确保系统的安全性。

为比特币提供动力的技术被称为区块链(blockchain),一种分散的分类账,包含比特币网络上所有交易的记录。顾名思义,区块链由一个“区块链”组成,这些区块作为输入分类帐的事务的批处理。要更新这个分类帐,必须将包含新事务的新块追加到现有的块中。

这一程序确保这些交易得到确认,待付款通过。这项技术背后的思想是确保一个独立于中央机关的可信赖、可批准、透明的价值体系。然而,要使一个系统真正可靠和透明,其用户需要一种方法来验证是否确实发生了事务。

他们还必须准确地计算网络节点余额的增加和减少。为了确保这一点,在每个节点上,不管有多少节点,都会达成共识。当每个节点都同意区块链的版本是准确的时候,该版本就会被附加到每个用户已经拥有的现有副本中。

这似乎有点复杂,甚至令人困惑,因为虽然在小型网络中很容易达成共识,但在任何给定时刻几乎有10000个活动节点的网络上,这听起来几乎是不可能的。幸运的是,有一个被称为“工作量证明机制”的共识协议,确保对交易进行准确的验证。矿工就是从这里进来的。

这种形式的共识协议故意设计得很困难,以便稳定每天在区块链上添加的区块的数目。每个块都必须包含经过比特币网络上其他节点验证的工作证明,然后才能进行验证。

什么是工作量证明?

工作量证明是显示一个节点已经成功地完成了向系统添加新数据所需工作的一段数据。它主要用于阻止垃圾邮件攻击、分布式拒绝服务(DDoS)攻击和其他恶意入侵。虽然这个词最早是在1999年创造的,但直到2004年才被哈尔·芬尼(Hal Finney)用于财政金融。2009年,比特币的匿名创始人中本聪通过了这一机制,作为其官方共识协议。

随后,像以太币这样的其他加密货币也采用了在其平台上使用的工作证明共识协议。

在比特币网络上,每一个新块都有一个SHA-256哈希值,作为它的唯一标识符。每个块的哈希必须以一定数目的零开始,并且矿工必须负责计算它。这个任务的难度随每个区块的不同而不同,因为矿工必须经过几十亿个区块来寻找解决方案。为了实现这一目标,矿工们转而使用ASIC设备以及CGminer和BFGMiner等软件。

比特币挖矿软件

尽管比特币开采过程使用了强大的采矿设备,但采矿软件将采矿者与区块链和采矿池连接起来。它还有助于向矿工提供工作,并便利区块链接收已完成的工作。这些输入和输出监控是挖矿过程的关键部分。没有这种反馈,即使在解决了工作量证明之后,矿工也无法与他们的矿池和区块链通信。挖矿软件还显示统计信息,如风扇速度、哈希率、温度和矿工平均速度。虽然有几个优秀的比特币挖矿软件可用,但BFGMiner被认为是最好的一种。

BFGMiner

BFGMiner是一款软件,用于在Windows、Linux和Mac等多种平台上挖矿比特币。它与CGminer非常相似,但主要关注于与ASIC设备一起使用,这是一个比使用GPU更有利的软件。软件采用C语言编写,作为支持OpenWrt兼容路由器的模块化ASIC、GPU、CPU和FPGA矿工。

BFGMiner以其高效、易用性和独特的特性,将许多列表作为顶级挖矿软件。以下是其中的一些特点:

·软件支持使用PCI总线ID对ADL设备进行重新排序,使用免费的mesa/LLVM OpenCL挖矿,风扇控制和集成超频。

·BFGMiner允许用户使用各种池策略(如负载平衡和平衡)同时挖矿多个加密货币。它通过在同一网络上启用多池和跟踪池以及对不同网络上的池进行独立跟踪来实现这一点。

·BFGMiner软件支持使用多种算法,如比特币使用的SHA-256和莱特币使用的Scryptused。该软件还允许用户同时运行这些算法。用户还可以根据自己的挖矿目标来分配算法。这个特性也适用于平衡策略;然而,目前只有CPU、OpenCL和代理驱动程序支持多个并发算法。

·BFGMiner上的层扩展允许用户根据挖矿目标与挖矿池共享挖矿算法的控制。

结语

比特币采矿是一项有利可图、资源密集型的活动,是维持比特币网络的必要条件。要想成功挖矿,必须结合使用高效的比特币挖矿硬件和软件。关于挖矿硬件,ASICs已经多次证明了自己是最强大的挖矿设备。

另一方面,软件提供了更多的选择。但是,有一些挖矿软件被认为是最好的,BFGMiner就是这样一个应用程序。除了BFGMiner的独特功能外,它还消除了与不可访问池的连接,从而节省了矿工资源。它也很容易使用,并与CGMiner有一些类似之处,如带有明确布局选项的基于文本的界面。随着时间的推移,市场上可能有更好的比特币挖矿软件,会为矿商带来更好的利益。


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