比特幣挖礦程式怎麼挖？什麼是礦池？礦機有幾種類型？比特幣原理一次看懂

比特幣的定義：一種虛擬貨幣，2009年問世，利用挖礦（mining）或是交易來取得，貨幣單位為BTC。

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比特幣的原理與特性

講到虛擬貨幣，最近最熱門的大概就是「比特幣」了，新聞、網路都在報導，彷彿沒聽過就跟不上時代一樣。事實上，光在市面流通的虛擬貨幣就多達80餘種，比特幣只是名氣最大的一種，究竟比特幣是如何運作，如何成為一個有潛力的虛擬貨幣呢？現在就帶你一起來了解它。

早在2008年11月，有一位化名為「中本聰（Satoshi Nakamoto）」的人在「www.metzdowd.com」中發表一篇論文提到比特幣的現金系統概念，在隔年2009年1月中本聰發行了第一批比特幣，從此不斷的比特幣被產生出來。比特幣的運作模式有一點像是P2P下載軟體一樣，並沒有一個中央伺服器，因此無法被政府控管，這是為了要建立一個自由的貨幣體系，不被第三方機關單位介入，不過雖然沒有一個國家去規定比特幣如何運作，比特幣卻以其特性而自律不混亂。由於每筆交易只是一個記錄，大家都知道數位檔案複製是很容易的，怎麼樣才能證明這筆交易的真實性呢？這就要靠所有比特幣網路上的使用者通力合作啦！每個使用者都會在錢包中保存一份比特幣從開始交易以來的清單來彼此驗證，從而避免一筆交易被支付兩次以上。

那這筆清單是從何而來的呢？這就得提到比特幣最著名的「挖礦」囉！比特幣的使用者通常都會安裝錢包軟體，但這並不是挖礦的工具，當你另外安裝挖礦工具以後，它會利用你電腦中的CPU或GPU來計算整個網路中的比特幣交易資訊，當計算到一定數量的資料以後就會打包成block，第一個完成打包的人，並獲得整個網路中大多數電腦認可時，就會獲得獎勵，早期每完成一個block可以得到50個比特幣的獎勵，但每當產生出210000個block以後就會將獎勵減半，因此現在每發現一個block只有25個比特幣。每個block大約會在10分鐘內被算出來，不過隨著電腦運算能力的提昇，一旦產生的速度小於10分鐘，會自動提高計算的難度，減緩比特幣產生的速度。

一般來說，挖礦用的顯示卡很多人推薦AMD的晶片，由於架構不同，AMD顯示卡的串流處理器可以比nVIDIA多上好幾倍，雖然遊戲上效能實際上與串流處理器的數量沒有証相關，可是在平行運算上，運算核心數較多的顯卡GPU還是較佔優勢。不過要想搶先計算出block的話，就必須要比大多數電腦的計算力還強大，才能奪得先機，因此很多人已經開始在拼比特幣的運算能力，無論是用顯卡搭建出超強平行運算能力的電腦，或是設計專門的晶片來挖礦，愈來愈大的運算能力差距都導致你我一般用來工作或遊戲的電腦拿來挖礦時會相當無力，如果你不想花錢再添購顯卡來運算（目前加上電費的話，獨自挖礦已經不合成本效益），加入礦池是一個好選擇喔！由於我們電腦的顯卡如果不是非常高檔，可能挖好幾個月的礦都搶不贏人（因為只有第一個算出block的人能搶到比特幣），業績一直掛蛋也不是沒可能，一旦加入礦池協助一起挖礦，礦池會按他們所訂的規則，按一定比例分配給礦工們，即使你的顯卡很無力，還是有機會一點一滴累積比特幣！

最後還是要提醒讀者們，比特幣還是一種新興的虛擬貨幣機制，目前沒有政府單位來監管，也沒有多少國家承認為貨幣，更別提在市面上流通的風險了！小編認為目前來看比特幣比較類似期貨炒作，是一種賺錢的門路，不過因為缺乏貨幣穩定的相關機制，如果因為大量投入資金挖礦或購買，哪天突然崩盤就會很可怕了！因此《密技偷偷報》不鼓勵讀者炒作比特幣，不過挖挖試試看當做娛樂倒是還不錯喔～

▲目前已有多家廠商推出礦機銷售，但值不值得則見仁見智了。

比特幣相關的專有名詞

除了比特幣本身的特殊性以外，有時你會在媒體上看到一些比特幣的專有名詞，究竟是什麼意思呢：

錢包：比特幣的錢包並不需要銀行帳戶及個人資料，在安裝錢包軟體以後，就會自動建立唯一的一個錢包位址（類似「1AgHjwfh4Wp76t34FR5345FewcqGefRa7q」這種格式），這個位址相當於你的帳戶編號，當你收款時一定要告知對方這串號碼，對方才能將比特幣轉帳給你，不過只知道錢包位址並不能動用裡頭的比特幣，還必須搭配私鑰才能存取。錢包可以安裝在PC或手機上，同時也有網路錢包，由網站幫你保管比特幣，但是目前還沒有跡象顯示網頁版錢包百分之百安全。

私鑰：比特幣交易時最重要的一環，錢包軟體中除了帳戶位址以外，還會儲存一個私鑰，這個私鑰相當於是銀行帳戶的密碼，由於比特幣帳戶並不需要以個人資訊註冊，意謂的是幾乎每筆交易都是匿名的，只有依據私鑰才能證明交易的正當性，因此私鑰絕對不能外流，如果你使用的是官方版錢包「Bitcoin-Qt」的話，私鑰儲存在「wallet.dat」這個檔案中，假使你使用網頁版錢包的話，則由伺服器幫你託管私鑰。

挖礦：比特幣在當初設計時，就以「挖礦」的方式來產生新的比特幣，如果把所有數量的比特幣比擬成一個礦產的話，每台連上比特幣網路的電腦就是挖礦工具，在以挖礦軟體計算完成指定的數學公式以後，會生產出新的比特幣，這些比特幣分配給各位礦工們，並將總數加入到區塊鏈，完成擴充比特幣的總數，你或許會想：如果就這樣一直挖下去，比特幣的數量不就無窮無盡，最終導致崩盤嗎？在設計之已考量到這種情況，因此比特幣的總數是被限制的，當開採到2100萬枚時即會停止，預計將於2140年開採完畢。最初的4年中約有1050萬枚比特幣被開採出來，不過這個數字每4年後會逐漸減半，因此比特幣會愈來愈難開採，想當礦工玩玩的讀者要儘早！

區塊與區塊鏈：當礦工們在挖礦時，會將交易紀錄加到區塊鏈中，新增的每一筆交易資料即是區塊（block），而在整個比特幣網路中連續的所有交易紀錄就是區塊鏈（block chain）。只要一安裝比特幣錢包以後，每次連上比特幣網路都會同步區塊鏈，以確保每個使用者都有一樣的交易紀錄，避免同一筆交易因為資訊不完整而誤認為多次交易。

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校快，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。

不論是何種礦機，運算能力多強大，隨著開採一陣子後難度提高，也會一一面臨運算能力出現瓶頸的窘境，一樣得更換更強大的礦機，因此及使用礦機挖礦都不一定回本了，還要承擔比特幣泡沫化的風險，實在不建議讀者花上千甚至數十萬元去購買高價礦機。