区块链共识机制之POW（工作量证明）解析

POW=工作量证明=挖矿

通俗地说，POW共识机制中的挖矿是指利用有计算能力的设备进行哈希计算，这个计算的过程就是工作量。通过不断的计算，得出一个合理的哈希值，也就是所谓的解题。当有人或者挖矿节点得出一个合理的哈希值时，就获得了记账权。使用这个记账权，可以记录区块链上的交易记录，产生一个新的区块。同时，这个拥有记账权的节点或者设备就会获得一定数量的比特币奖励。

挖矿方法

- 计算机图形卡(GPU) - 专用集成电路(ASIC) - 计算机处理器(CPU) - 移动智能手机 - 笔记本电脑或类似拥有计算能力设备

计算机图形卡(GPU)

在挖矿中，高端显卡是非常常见的，使用显卡进行挖矿比使用处理器更迅速、效率更高。全球高端显卡用户众多，普通人只需要下载对应的挖矿软件便可开始挖矿。使用显卡进行挖矿成本低且灵活性高。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。当获得更多的资金后，还可添加更多的显卡进行挖矿。而当挖矿不再有利可图的时候，则可以将显卡转手出售。

2017年是显卡挖矿领域的爆发期，一张千元RX470显卡每天能获得40元收益。六张显卡的机器一天纯利润超过200元。按照以太坊数量来算，在2017年早期，一台显卡矿机每天可以产出接近2个以太坊。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。

显卡挖矿的优势：

- 低启动成本 - 良好的投资回报（曾经） - 良好的转售价值（曾经）

显卡挖矿的劣势：

- 矿机占地大、噪音大 - 周围环境温度上升 - 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。虽然ASIC也是计算设备，但是不能像家用电脑一样上网、运行程序、玩游戏。它只能单一地进行加密货币的挖掘。但是，由于ASIC矿机是专门为某种挖矿算法制作的，因此计算效率远远高于家用电脑与GPU矿机的算力。

ASIC矿机价格起步很高，主流型号如蚂蚁S15，神马M10等最便宜也要一万多元。如今挖矿收益非常低，依靠挖矿回本周期会随之无限延长。通常，只有拥有庞大财力的人才会布置大型矿场来进行挖矿。

ASIC挖矿的优势：

- 长期投资 - 运行稳定且占地小（相比显卡挖矿） - 维护简单

ASIC挖矿的劣势：

- 启动成本高 - 转售价值低 - 噪音功耗大

中央处理器(CPU)

每台计算机都有处理器，处理器也可以进行挖矿。早期挖掘比特币也可以用CPU进行挖掘。尽管处理器可以用于挖矿，但在大多数情况下，这并不是理想的挖矿方式。

一般来说，每台个人计算机只有1个处理器，如果使用专门挖矿的主板，可在个人电脑上安装2-4个GPU，甚至可达到6-12个GPU。处理器挖矿的收益并不高，远低于GPU与ASIC的挖掘收益。然而，处理器挖矿有一个最大的优点，这类挖矿不挑选硬件，只要计算设备带有处理器，几乎每一台计算设备都能用于挖矿。但是，这也导致了挖矿木马病毒的泛滥。恶意用户可以利用挖矿木马病毒去感染计算机和服务器，从而恶意地使用别人的计算设备来为自己挖掘加密货币。这是一种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 - 更容易损坏计算设备

综上所述，普通读者不需要深入了解POW的算法逻辑概念。只需要理解POW的呈现形式：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，获得记账权，拥有了记账权即可产出一个区块。区块包含着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量的加密货币奖励。

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