1.4 什么是挖矿

比特币挖矿实质上是下列工作的集合：

• 为全球的比特币交易记账——大约每十分钟，抢得记账权的矿工，将全球的比特币交易记录到一个区块链里。

• 帮助比特币发行——比特币系统将给记账的矿工一笔比特币奖励。最早是50个比特币的奖励。但是该报酬大约每4年减半，现在每10分钟比特币网络就可以产生12.5个比特币。因此实际上，奖励也就是比特币的发行机制。

• 通过PoW即工作量证明，维护比特币网络的安全。

中本聪在他的论文中阐述说：“在没有中央权威存在的条件下，既鼓励矿工支援比特币网络，又让比特币的货币流通体系也有了最初的货币注入源头。”可以看出，中本聪把通过消耗CPU的电力和时间来产生比特币，比喻成金矿消耗资源将黄金注入经济。

挖矿的问题：

• 矿业容易中心化——特别是纯PoW共识机制，经过市场的淘汰和矿机的中心化发展，矿业逐步被少数人控制，决策权基本最终会落入矿工手中，也就是矿业中心化最终会带来决策权的中心化，使得比特币非常难以升级改造，而非常容易导致社区分裂。2017年比特币先后分叉出Bitcoin Cash、Bitcoin Unlimited、Bitcoin Gold、Bitcoin Diamond、Super Bitcoin，等等，原因就在于矿业中心化。我们有时候也把这种现象叫做比特币囚徒困境。

• 破坏环境——尽管直到今天，人们还在强调区块链矿业利用的大多是过剩能源，但是不可否认，由于挖矿能源需求的无止境，如果不改进现有的工作量证明这一普遍应用的共识机制，破坏环保迟早会变成区块链背负的骂名。

挖矿难度与算力

挖矿难度（mining difficulty）有时候又被称为“区块难度”（block difficulty），它是用来衡量PoW共识机制中挖出一个区块平均所需要的运算次数的指标。对挖矿难度最简单的理解是：在某个固定的算力下，挖到一个区块所需的时间。

挖矿难度反映了在一定难度下，用多长时间才能挖到一个区块，因此它是矿工挖矿时重要的参考指标。

算力（Hashrate）是矿机每秒产生哈希（hash）碰撞的能力，也就是比特币矿机产出比特币的计算能力。算力的单位转换关系是

1EH/s = 1000PH/s

1PH = 1000TH

1TH = 1000GH

1GH = 1000MH

1MH = 1000KH

1KH = 1000H

每隔两周，比特币挖矿难度会根据最近这个周期开采的区块数量而进行调整——比特币矿工的说法往往是，比特币挖矿难度会根据最近这个周期的算力增减进行调整，以保证约十分钟产出一个新区块。

PoS共识机制中没有此概念。

挖矿概念的演变

我们刚才说到比特币挖矿的一个作用是帮助发行比特币，同时挖矿是一种劳动付出，它能够给发行的代币赋予“劳动所得”这一意蕴。

因此从2017年以来，区块链的“XX 即挖矿”的热潮从未停息，譬如“交易即挖矿”，“创作即挖矿”、“借贷即挖矿”、“流动性挖矿”等等。其中“交易即挖矿”，“创作即挖矿”、“借贷即挖矿”通常即用于新项目的代币发行。

流动性挖矿是由DeFi催生出的新概念。它是一种让投资者使用无需许可的流动性协议，通过向流动性资金池中注资，而获得代币奖励的一种全新方式。 奖励的可以是这个项目所发行的代币，也可以是用户买卖时出售的代币。流动性挖矿能够让任何人都可以使用以太坊上建立的去中心化“金钱乐高”生态系统，从而获取被动资金收入。在2019年爆发的DeFi风潮中，它起了推波助澜的决定性作用。