区块链世界里，有些非常有意思的比喻，像挖金子一样“挖”数字货币叫做“挖矿”，挖数字货币的人被称为“矿工”，而用于“挖”数字货币的电脑被称为“矿机”。
比特币挖矿原理
比特币的区块头，共含6个字段，如下：
int32_tnVersion，4字节，版本号，一般固定不变，仅在升级时改变。
uint256hashPrevBlock，32字节，前一个区块的区块头哈希，由前一个区块决定。
uint256hashMerkleRoot，32字节，包含进区块的所有交易构造的Merkle根，调整区块中的交易次序、增删交易、或修改Coinbase交易时改变。
uint32_tnTime，4字节，时间戳，后一个区块时间略早于前一个区块是被允许的，但必须在合理的时间区间，一般会直接使用机器当前时间戳。
uint32_tnBits，4字节，挖矿难度，由全网决定，每2016个区块按算法重新调整。
英伟达 CEO：我们正处于区块链和支持 NFT 的元宇宙的“风口浪尖”:英伟达 CEO Jensen Huang 在虚拟 Computex 会议上表示，他“相信我们正处于区块链和支持 NFT”元宇宙的风口浪尖上，并热情洋溢地谈了它的潜力。（cointelegraph）[2021/6/13 23:33:09]
uint32_tnNonce，4字节，随机数，提供2^32种取值。即4,294,967,296。
其中nVersion、hashPrevBlock、nBits是固定的，其他hashMerkleRoot、nTime、nNonce为可变的。比特币挖矿原理即，不断变更区块头中的可变值，使得对区块头做双重SHA256哈希，结果小于挖矿难度目标值。即：SHA256D(BlockHeader)<F(nBits)
其中SHA256D(BlockHeader)即对区块头做双重SHA256哈希，F(nBits)即按nBits计算的难度目标值。
在美上市区块链中概股普遍收跌:今日美股收盘，在美上市区块链中概股普遍收跌。嘉楠科技收跌6.17%，人人网收跌9.7%，中网载线收跌4.03%，寺库收跌5.05%，迅雷收跌0.83%，猎豹移动收跌3.33%，兰亭集势收跌3.31%。[2020/7/24]
算力的表示
1H/S=每秒一次运算
1KH/S=1000H/S，即每秒1千次运算
1MH/S=1000KH/S，即每秒100万次运算
1GH/S=1000MH/S，即每秒10亿次运算
1TH/S=1000GH/S，即每秒1万亿次运算
1PH/S=1000TH/S，即每秒1000万亿次运算
1EH/S=1000PH/S，即每秒100万万亿次运算
CPU挖矿原理
CPU挖矿，即利用RPC接口setgenerate控制挖矿。
声音 | 江标：区块链是未来20年普通人实现梦想的唯一方式:中国区块链沙盒研究中心专家委员江标，在由重庆区块链学会主办，金色财经、Parabox、车慢科技、大项区块链科技联合主办，并由重庆经信委，重庆科委，重庆渝北大数据局，重庆农委农村委员会指导的 2019中国区块链技术赋能实体经济峰会上表示，区块链是人类历史文明进程当中不可或缺的一部，推动世界一定不是某些人主观意愿的决策而是大部分人潜在的需求，你需要思考的问题绝不是区块链是否会成为风口而是当风口来临的时候你能否做足了准备，实现个人价值的唯一方式就是通过好的学习工具进行有效学习。[2019/7/7]
控制台输入setgeneratetrue2，即开始挖矿，后边的数字表示代表的挖矿线程数，当然前提先完成同步数据。
由于单CPU运算SHA256D算力约为2MH/S，因此nNonce提供的4字节搜索空间完全够用，即支持4G种取值。
GPU挖矿原理
GPU运算SHA256D算力约为200M-1G，nNonce提供4G搜索空间，如果仅调整nNonce取值，可以支持4秒左右。因此可以调整nTime，每调整一次nTime，可以继续挖矿4秒。
声音 | Ripple CTO：区块链将取代现有支付系统:据cointelegraph报道，Ripple首席技术官David Schwartz今天在Money 20/20会议上称，区块链技术将取代世界上目前的支付系统，就像电子邮件对传统邮政系统的影响一样。在他看来，基于区块链的支付系统将允许当前支付生态系统中不存在的更小和更频繁的支付。Schwartz进一步表示，区块链是新支付系统的“正确技术”，因为它是安全的，并允许每个参与者亲自验证每个系统规则。[2018/10/23]
GPU挖矿使用GETWORK协议，即挖矿程序和节点分离，也即挖矿部件与区块链数据分离。GPU挖矿时代，使用GETWORK协议，使得挖矿程序与节点交互。
核心思路为：节点构造区块，将区块头数据交给挖矿程序，挖矿程序遍历nNonce进行挖矿。验证合格交付给节点，节点提取nNonce和nTime验证区块，如果符合要求即向全网广播。遍历结束将调用GETWORK，节点构造新区块，然后重复上述过程。
中央党校世经室副主任陈建奇：区块链未来或是一个公共平台:区块链最核心的技术，就是非对称加密，加密的钥匙跟解密的钥匙是不一样的，也就是说加密钥匙只有加密者一个人有，但是解密钥匙全世界都可以知道。区块链未来更多地像一个操作系统，大家接入到这个平台以后，可以建立跟其他人的信任关系，构建智能的合约，进行各种各样的交易。所以，从这个角度出发，现在有很多人做教育区块链、农业区块链等，都是具体的应用。短期来看，区块链只能针对某一个应用来专门做定制和区块链的服务。从长远看，区块链是一个比较偏向技术层面的平台，各种应用在这里面来享受区块链的服务，并进行各种区块链商业模式的创新和合作。[2018/4/14]
GPU经典挖矿驱动为cgminer，源码为https://github.com/ckolivas/cgminer。
GPU挖矿缺陷：GETWORK协议给挖矿程序提供的搜索空间为4G，结束后需再次调用GETWORKRPC接口。矿机出现后，矿机算力已达10TH/S，继续使用GETWORK协议将频繁调用RPC接口，显然不太合适。因此需转向更高效的getblocktemplate协议。
GPU挖矿即可以使用显卡进行挖矿，并不是所有的显卡都适合挖矿，GPU对于算力要求比较高，对于带宽、缓存等都有要求，一般的显卡并不能进行挖矿。
ASIC矿机
FPGA，Field-ProgrammableGateArray，译为现场可编程门阵列。
是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。能用FPGA实现各种AISC、DSP和单片机。FPGA作为挖矿硬件，对于ASIC来说属于必然的过度技术。
ASIC，ApplicationSpecificIntegratedCircuits，即专用集成电路。是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。
目前市面上来说，主要有蚂蚁矿机、阿瓦隆矿机、神马矿机等专业ASIC矿机。
矿池挖矿原理
矿工通过getblocktemplate协议与节点交互，或矿池采用stratum协议与矿工交互，即为矿池的两种典型搭建模式。
与getwork相比，getblocktemplate协议让矿工自行构造区块，因此使得节点与挖矿完全分离。矿工拿到一系列数据后，开始挖矿：
1、构建coinbase交易。
2、coinbase交易放在交易列表之前，构建hashMerkleRoot。因coinbase、以及交易次序均可调整，因此hashMerkleRoot空间可以认为无限大。因此getblocktemplate协议也使矿工获得了巨大的搜索空间。
3、构建区块头。
4、挖矿，即矿工可以在nNonce、nTime、hashMerkleRoot提供的搜索空间中涉及任意的挖矿策略。
5、上交数据，如果挖矿成功即提交给节点，由节点验证并广播。
getblocktemplate协议的问题：
1、矿工通过HTTP方式调用RPC接口向节点申请挖矿数据，因此网络中最新区块变动无法告知矿工，造成算力浪费。
2、每次调用getblocktemplate，节点都会返回1.5M左右数据，因频繁交互将因此增加大量成本。Stratum协议将解决上述问题。
Stratum协议
Stratum协议，采用主动分配任务的方式，也即矿池任何时候都可以给矿工分派任务。对于矿工，如收到新任务，将无条件转向新任务。另外矿工也可以向矿池申请新任务。
最核心问题为，如何使得矿工获得更大的搜索空间。如果仅矿工仅可改变nNonce和nTime，交互数据少但搜索空间不足。如果允许矿工构造coinbase，搜索空间大但代价是需要将所有交易交给矿工，因此对矿池带宽要求较高。
Stratum协议巧妙解决了这个问题。即：基于Merkler树的原理，无需将全部交易发给矿工，只需将构造hashMerkleroot所需的少数几个节点交给矿工即可。同时将构造coinbase所需信息交给矿工，矿工可基于少数信息构造hashMerkleroot。照此方式，如果包含N笔交易，仅需将log2(N)个hash值交给矿工。因此可大大降低交互的数据量。
矿池的核心即给矿工分派任务，统计工作量并分发收益。矿池可以将区块难度分成更小的任务发给矿工，矿工完成任务提交矿池。如果全网区块难度要求前70位为0，那么矿池可以给矿工分派难度为前30位0的任务，矿池再判断是否碰巧前70位都为0。
总体来说，CPU矿机以及ASIC矿机只能针对性的挖某一两种币，GPU矿机可以挖多种币，搭配不同的程序就可以挖不同的币，不过GPU矿机一般来说与同一种币的ASIC矿机相比，效率没有它高，可以说各有优劣。
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