比特币的挖矿原理简介

在2009年1月4日，比特币的创世区块被发掘出来后，每个“胜利节点”将获得系统赏金50个比特币。当总量达到1050万（2100万的50%）时，赏金减半为25个。再当总量达到1575万（新产出525万，即1050万的50%）时，赏金再减半为12.5个，以此类推。这个计算过程被称为比特币挖矿，货币总量按照设计预定的速率逐步增加，增加速度逐渐放缓，并在2140年达到2100万的极限。

在比特币刚诞生时，可以通过计算机的CPU挖矿。参与挖矿的节点被称为“矿工”。然而随着越来越多的人参与挖矿，目前使用CPU已无法挖出比特币，人们开始使用矿机。要进行挖矿，首先需要准备矿机、比特币地址和挖矿软件等。然而，由于目前比特币网络的算力非常大，个人购买少量矿机很难挖到区块。因此，许多矿工选择加入矿池一起挖矿。矿场负责计算，矿池负责信息打包。矿池挖到比特币后，根据矿场的算力占比来分配收益，从而保证投入产出的稳定性。

在挖矿过程中，矿工关注的一个重要指标是“难度值”（difficulty）。难度值决定了矿工大约需要进行多少次哈希运算才能生成一个合法的区块。比特币的区块大约每10分钟生成一个，为了保持在不同全网算力条件下新区块的产生速率，难度值必须根据全网算力的变化进行调整。简单来说，难度值设定为无论挖矿能力如何，新区块的产生速率都保持在10分钟一个。难度的调整是在每个完整节点中自动发生的。每2016个区块，所有节点都会按统一公式自动调整难度。这个公式是根据最新2016个区块的花费时长与期望时长（期望时长为20160分钟，即两周，按每10分钟一个区块的速率计算总时长）进行比较得出的。根据实际时长与期望时长的比值，进行相应的调整（增加或降低难度）。也就是说，如果区块产生速率比10分钟快，则增加难度；如果比10分钟慢，则降低难度。

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