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了解区块链共识机制 – POW(工作量证明)

在加密货币领域中,有一个名词叫做“挖矿”。对于没有接触过这东西的人来说,听起来是觉得很混乱,但实际上是比较容易理解的。在本文中,将会讨论一下什么是POW(工作量证明),并不会深入到POW的算法逻辑中。

POW= 工作量证明= 挖矿

通俗的来说,在POW共识机制中,挖矿是指利用有计算能力的设备来进行哈希计算,这个计算的过程就是工作量,通过不断的计算来得出一个合理的哈希值,这就是所谓的解题。当有人或者节点得出了这一个合理的哈希值,那么他就可以获得记账权,记录区块链上的交易记录,这个记录就是产出区块,获得记账权就会得到一定量比特币的奖励。

挖矿方法:

l计算机图形卡(GPU)

l专用集成电路(ASIC)

l计算机处理器(CPU)

l移动智能手机

l笔记本电脑或类似拥有计算能力设备

计算机图形卡(GPU):

高端显卡在挖矿中非常常见,使用显卡挖矿会比处理器挖矿更迅速,效率也更高。并且全世界上拥有高端显卡的用户也非常多,对于个人可以随时下载对应的挖矿软件即可开始挖矿。

使用显卡进行挖矿的好处是成本较低并且灵活度较高,对于普通人来说,只需要一张个人计算机的显卡就可以进行挖矿了,当获得更多的可用资金时,随时可以再添加更多的显卡,而挖矿不再有利可图的时候,可以将显卡转手出售。

在2017年,显卡挖矿是最令人惊叹的一年,在挖掘以太坊的最高收益时,一张千元的RX470显卡能达到40一天,一台6张显卡的机器日纯利润超过200元。如果按以太坊数量在算,在2017年早期,一台显卡矿机一天的产出就能产出接近2个以太坊。而到了下半年,一台六卡矿机需要一个礼拜才能产出一个以太坊。

显卡挖矿也有明显的缺陷,耗电更大,维护更复杂。在如今挖矿收益几乎为零的情况下,显卡挖矿更多的是用来尝鲜,作为体验挖矿获取加密货币的一种方式。

显卡挖矿优势:

l低启动成本

l良好的投资回报(曾经)

l良好的转售价值(曾经)

显卡挖矿劣势:

l矿机占地大、噪音大

l周围环境温度上升

l收益非常不稳定

专用集成电路(ASIC):

ASIC矿机是专门为挖掘加密货币而设计的,市面上流行的ASIC矿机有比特币、dash币、莱特币等等。ASIC虽然也是计算设备,但是无法像家用电脑一样上网、运行程序、玩游戏这些,只能单一的进行加密货币的挖掘。当然,因为是专门为某种挖矿算法制作的集成电路,因此计算效率远远高于家用电脑与GPU矿机的算力。

ASIC矿机起步价格很贵,主流型号如蚂蚁S15,神马M10等最便宜也要一万多元。并且在如今挖矿收益非常低的阶段,依靠挖矿回本周期会无限的延长。一般都是拥有庞大财力的人才会布置大型矿场来进行挖矿。

ASIC挖矿优势:

l长期投资

l运行稳定且占地小(相比显卡挖矿)

l维护简单

ASIC挖矿劣势:

l启动成本高

l转售价值低

l噪音功耗大

中央处理器(CPU):

每一台计算机都有处理器,处理器都是可以进行挖矿的,包括早期挖掘比特币也是可以用CPU进行挖矿。虽然处理器可以用于挖矿,但是在大多数情况下这并不是一个理想的挖矿方式。

一般来说一台个人计算机只有1个处理器,而一台个人计算机根据主板的型号可以安装到2-4个GPU,如果选择的是专门挖矿的主板,可以达到6-12个GPU。并且处理器挖矿的收益并不高,远低于GPU与ASIC的挖矿。

但处理器挖矿有个最大的优点,这类挖矿不挑选硬件,只要有处理器的计算设备,几乎都能挖。从而也导致挖矿木马病毒的泛滥,利用挖矿木马病毒去感染更多的计算机与服务器,恶意的使用别人计算设备来为自己挖矿,这是一个非常常见的恶意行为。

处理器挖矿的优势:

可以临时挖矿

个人计算机即可挖矿

处理器挖矿的劣势:

挖矿效率低

单台计算设备处理器数量少

更容易损害个人计算设备

综上所述,普通读者不必去深究POW的算法逻辑概念,只需要理解POW的呈现形式即可。POW用一句话来概括,就是使用不同类型的计算设备进行哈希运算,当运算出合理的哈希值时就获得记账权,拥有了记账权即可产出一个区块,区块包含一段时间内的所有交易,而因此获得记账权的挖矿设备则可以获得一定的加密货币奖励。

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