近日，比特财经网一直在积极筹备一档名为《知识讲堂》的栏目，旨在为刚入门区块链行业的人士提供完整、清晰的区块链知识讲解服务。该栏目以微信社群为依托，采用了线上开课的形式，吸引了一大批对区块链行业有热情的粉丝学员。
2020年1月13日晚上八点，比特财经网《知识讲堂》第十六课：比特币的挖矿周边，开课了。本期的主讲是比特财经网助理分析师子羊老师，让我们来看看这期的《知识讲堂》都有些什么内容吧！
直播内容整理：
主持人：比特财经网相关负责人
讲师：比特财经网助理分析师子羊老师
以下为课程实录：
主持人： 比特财经网《知识讲堂》时间已到，谢谢朋友们的支持，我们本期的主讲老师是比特财经网助理分析师子羊老师。
子羊：
各位朋友晚上好，我是欣赞，很高兴又与大家相聚。本期我就来跟大家聊一聊关于比特币挖矿的那些事。
我们都知道，比特币是由“挖矿”产生的，目前比特币常用的挖矿机制是工作量证明，那么比特币挖矿的原理是什么，又是用什么工具来挖矿的呢？下面我就来为大家一一详述。
我们先来回顾一下什么是挖矿？
挖矿是将一段时间内比特币系统中发生的交易进行确认，并记录在区块链上形成新区块的过程，挖矿的人叫做矿工。
挖矿就是记账的过程，矿工是记账员，区块链就是账本。
比特币系统的记账权力是去中心化的，即每个矿工都有记账的权利，成功抢到记账权的矿工，会获得系统新生的比特币奖励，挖矿就是生产比特币的过程。
在进行挖矿之前，我们应该首先知道什么是矿，先举个例子吧，我们在用人民币的时候，都可以发现在每一张人民币上都是有编号的，那么谁可以最先猜出人民币上的编号，就可以获得这张人民币，如果光靠一个人，是很难猜对的，所以就组织一些人一起猜，在猜对之后，谁的猜测的次数最多，就可以按照比例分到奖励。这就是矿池，这只是先用一个简单的类比。
简单的说，挖矿是一个猜数字，解算法的游戏，谁优先解出答案，谁获得代币奖励。
那么，挖矿的原理是什么呢？
任何人均可以在专门的硬件上运行软件而成为比特币矿工。挖矿软件通过P2P网络监听交易广播，执行恰当的任务以处理并确认这些交易。比特币矿工完成这些工作能赚取用户支付的用于加速交易处理的交易手续费以及按固定公式增发的比特币。
新的交易需要被包含在一个具有数学工作量证明的区块中才能被确认。这种证明很难生成因为它只能通过每秒尝试数十亿次的计算来产生。矿工们需要在他们的区块被接受并拿到奖励前运行这些计算。随着更多的人开始挖矿，寻找有效区块的难度就会由网络自动增加以确保找到区块的平均时间保持在10分钟。因此，挖矿的竞争非常激烈，没有一个个体矿工能够控制区块链里所包含的内容。
接下来，我们来聊一聊比特币挖矿的工具。
挖矿软件的运行需要消耗算力，最早是用CPU来挖矿的，随着涌入的人越来越多，挖矿的装备也一直在升级，CPU之后，开始有人用GPU来挖矿，GPU的流水线专注程度更高，同时数量也更多，并行计算非常占便宜，GPU比CPU效率更高，算力/功耗比更低，很快就取代了CPU，再后来用FPGA挖，FPGA的性能/功耗比相对GPU来说有了进一步的提高，再最后就是目前市面上的ASIC矿机了。
矿机是矿工挖矿的工具。
比特币挖矿机就是用于赚取比特币的计算机。这类计算机一般有专业的挖矿芯片，多采用安装大量显卡的方式工作，耗电量较大。计算机下载挖矿软件然后运行特定算法，与远方服务器通讯后可得到相应比特币，是获取比特币的方式之一 。
现在我国市面上比较常见的矿机就有神马矿机、蚂蚁矿机、熊猫矿机、阿瓦隆矿机、芯动矿机、翼比特矿机、闪电矿机等等。
算力是什么呢？
算力可以简单的理解为计算能力。
算力也称哈希率，是比特币网络处理能力的度量单位。即为计算机（CPU）计算哈希函数输出的速度。
矿工所掌握的所有矿机占比特币全网总算力的百分比是多少，就代表TA在这10分钟竞争中能够获胜的概率就是多少。
算力的单位有H/s、KH/s、TH/s、PH/s等。
了解了矿机后，想必大家也都听说过矿池、矿场。
那么什么是矿池呢？
简单的说，矿池是一个全自动的开采平台，即矿机接入矿池——提供算力——获得收益。
随着全网算力的提升，单独一台矿机挖到比特币的概率变得非常低，这时候，为了应对这种现象，“bitcointalk”上的极客开发出一种可以将少量算力合并联合运作的方法，使用这种方式建立的网站便被称作“矿池”(MiningPool)。
相比单独挖矿，矿池的核心优势在于收入曲线更加平滑，在算力相同的情况下，虽然理论收益会扣去矿池的手续费，但是收入稳定，现金流最快。通过矿池，矿工抵消了现金流的风险，使挖矿变得可持续。矿池作为区块链生态的核心参与者起着举足轻重的作用。
矿池的存在降低了比特币等虚拟数字货币开采的难度，降低了开采门槛，真正实现了人人皆可参与的比特币挖矿理念。
目前比较有名的矿池品牌包括：F2FOOL（鱼池）、币印矿池、蚂蚁矿池、BTC.COM、火币矿池、火星矿池等。
最后我们来说一下什么是矿场？
比特币“矿场”简单来说，就是集中管理矿机的场所。
早期的矿场运营比较粗放，就是搭一个架子，然后把矿机放上去，就可以开始运营了。后来发现这种运行方式下，矿机损坏率高，维修成本太高了。后来开始有了通风、还有隔尘等方案，再往后发展，就有了有室内温度和湿度的严格控制。现在整个矿场的运营方案还在不断升级和进化。
比特币矿场的建立需要大量的成本保护。其中，建设矿井、设备、维护和网络建设都需要这些费用，而且还需要人力、电源等维护和维修费用，正因为如此，我们通常把我的网站放在电力所在的地方成本相对便宜。采矿机的返回时间大约需要二百到三百天。它随着市场波动而不断变化，并且与政策、价格、技术密不可分。
像在我国，矿场一般分布在电费比较廉价的地域，比如四川的水电站附近已经成为了比特币挖矿资本最集中的地方，等到冬季进入枯水期后，矿场又迁移到内蒙古和新疆的风电站。
全球挖矿活动非常火爆，对此类活动感兴趣的还是不少。有人说，其实比特币现在的模式核心目的就是销售矿机，据说矿机产业已经达到几十亿上百亿的规模，比特币的交易价格是被人为控制维持的，来刺激矿机销售的。
不管怎么说，比特币这个行业的确给我们带来了许多惊喜，矿机的出现也给行业创造了许多工作机会，不管投资者们如何，目前来看，比特币的出现，总体还是利大于弊的，未来如何，我们只能随着时间来观察了。
好了，本期的《知识讲堂》就讲到这里，我们下期再见！
主持人：谢谢子羊老师的讲解，也感谢大家的支持，我们下期比特财经网《知识讲堂》的时间是2020年1月15日，周三晚上八点，我们再聚！
下期预告：主流矿机厂商介绍
我国有哪些主流的矿机厂商？他们的实力如何？
下期比特财经网《知识讲堂》将为您介绍几个主流的矿机厂商，敬请期待！