理解比特幣挖礦的關鍵步驟:從軟件到共識機制

理解比特幣挖礦的關鍵步驟:從軟件到共識機制

比特幣採礦是一項有利可圖但又困難的冒險,隨著各種加密貨幣的出現,這種採礦方式變得極為流行。儘管比特幣是可以開採的最大和最有價值的數字資產,但其他加密貨幣也可以進行開採,比如萊特幣。

不幸的是,儘管比特幣的通用協議規定,任何人都可以自由地挖礦,但能源成本以及所用設備和軟件費用都很高。這一進程也極具競爭性。這就是為什麼比特幣開採硬件和軟件在不斷髮展,以使礦工更容易工作的原因。有幾個流行的設備與挖礦相關,例如ASICs和GPUs,但是它們的軟件對應部分經常被忽視。

這些軟件程序的主要功能是運行算法,幫助礦工解決挖礦所需的複雜難題。存在幾個偉大的BFGMiner,但它是最好、也是最流行的挖礦軟件之一。要充分了解BFGMiner是如何工作的,就必須瞭解什麼是比特幣挖礦,以及它的具體工作方式。

什麼是比特幣挖礦?

比特幣挖礦是一種機制,用於確認新的比特幣交易,並通過採礦者得到的獎勵向網絡引入新的比特幣。通過挖礦,某些用戶組也受到激勵,以確保系統的安全性。

為比特幣提供動力的技術被稱為區塊鏈(blockchain),一種分散的分類賬,包含比特幣網絡上所有交易的記錄。顧名思義,區塊鏈由一個“區塊鏈”組成,這些區塊作為輸入分類帳的事務的批處理。要更新這個分類帳,必須將包含新事務的新塊追加到現有的塊中。

這一程序確保這些交易得到確認,待付款通過。這項技術背後的思想是確保一個獨立於中央機關的可信賴、可批准、透明的價值體系。然而,要使一個系統真正可靠和透明,其用戶需要一種方法來驗證是否確實發生了事務。

他們還必須準確地計算網絡節點餘額的增加和減少。為了確保這一點,在每個節點上,不管有多少節點,都會達成共識。當每個節點都同意區塊鏈的版本是準確的時候,該版本就會被附加到每個用戶已經擁有的現有副本中。

這似乎有點複雜,甚至令人困惑,因為雖然在小型網絡中很容易達成共識,但在任何給定時刻幾乎有10000個活動節點的網絡上,這聽起來幾乎是不可能的。幸運的是,有一個被稱為“工作量證明機制”的共識協議,確保對交易進行準確的驗證。礦工就是從這裡進來的。

這種形式的共識協議故意設計得很困難,以便穩定每天在區塊鏈上添加的區塊的數目。每個塊都必須包含經過比特幣網絡上其他節點驗證的工作證明,然後才能進行驗證。

什麼是工作量證明?

工作量證明是顯示一個節點已經成功地完成了向系統添加新數據所需工作的一段數據。它主要用於阻止垃圾郵件攻擊、分佈式拒絕服務(DDoS)攻擊和其他惡意入侵。雖然這個詞最早是在1999年創造的,但直到2004年才被哈爾·芬尼(Hal Finney)用於財政金融。2009年,比特幣的匿名創始人中本聰通過了這一機制,作為其官方共識協議。

隨後,像以太幣這樣的其他加密貨幣也採用了在其平臺上使用的工作證明共識協議。

在比特幣網絡上,每一個新塊都有一個SHA-256哈希值,作為它的唯一標識符。每個塊的哈希必須以一定數目的零開始,並且礦工必須負責計算它。這個任務的難度隨每個區塊的不同而不同,因為礦工必須經過幾十億個區塊來尋找解決方案。為了實現這一目標,礦工們轉而使用ASIC設備以及CGminer和BFGMiner等軟件。

比特幣挖礦軟件

儘管比特幣開採過程使用了強大的採礦設備,但採礦軟件將採礦者與區塊鏈和採礦池連接起來。它還有助於向礦工提供工作,並便利區塊鏈接收已完成的工作。這些輸入和輸出監控是挖礦過程的關鍵部分。沒有這種反饋,即使在解決了工作量證明之後,礦工也無法與他們的礦池和區塊鏈通信。挖礦軟件還顯示統計信息,如風扇速度、哈希率、溫度和礦工平均速度。雖然有幾個優秀的比特幣挖礦軟件可用,但BFGMiner被認為是最好的一種。

BFGMiner

BFGMiner是一款軟件,用於在Windows、Linux和Mac等多種平臺上挖礦比特幣。它與CGminer非常相似,但主要關注於與ASIC設備一起使用,這是一個比使用GPU更有利的軟件。軟件採用C語言編寫,作為支持OpenWrt兼容路由器的模塊化ASIC、GPU、CPU和FPGA礦工。

BFGMiner以其高效、易用性和獨特的特性,將許多列表作為頂級挖礦軟件。以下是其中的一些特點:

·軟件支持使用PCI總線ID對ADL設備進行重新排序,使用免費的mesa/LLVM OpenCL挖礦,風扇控制和集成超頻。

·BFGMiner允許用戶使用各種池策略(如負載平衡和平衡)同時挖礦多個加密貨幣。它通過在同一網絡上啟用多池和跟蹤池以及對不同網絡上的池進行獨立跟蹤來實現這一點。

·BFGMiner軟件支持使用多種算法,如比特幣使用的SHA-256和萊特幣使用的Scryptused。該軟件還允許用戶同時運行這些算法。用戶還可以根據自己的挖礦目標來分配算法。這個特性也適用於平衡策略;然而,目前只有CPU、OpenCL和代理驅動程序支持多個併發算法。

·BFGMiner上的層擴展允許用戶根據挖礦目標與挖礦池共享挖礦算法的控制。

結語

比特幣採礦是一項有利可圖、資源密集型的活動,是維持比特幣網絡的必要條件。要想成功挖礦,必須結合使用高效的比特幣挖礦硬件和軟件。關於挖礦硬件,ASICs已經多次證明了自己是最強大的挖礦設備。

另一方面,軟件提供了更多的選擇。但是,有一些挖礦軟件被認為是最好的,BFGMiner就是這樣一個應用程序。除了BFGMiner的獨特功能外,它還消除了與不可訪問池的連接,從而節省了礦工資源。它也很容易使用,並與CGMiner有一些類似之處,如帶有明確佈局選項的基於文本的界面。隨著時間的推移,市場上可能有更好的比特幣挖礦軟件,會為礦商帶來更好的利益。


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