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。
美股区块链概念股涨跌各异:今日美股收盘，美股区块链概念股涨跌各异。柯达收跌4.15%，埃森哲收涨0.57%，Overstock.com收跌3.17%，Riot Blockchain收跌0.66%，Marathon Patent收平，Square收涨6.99%。[2020/9/16]
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。
外媒：在币安加入后，Coinbase宣布退出区块链协会:根据8月11日的一封信，Coinbase宣布将退出加密货币和区块链倡导组织区块链协会（Blockchain Association）。Coinbase表示，该决定是根据该协会在“最近几周”内的行动做出的。尽管这封信没有提及币安的名字，但内部人士怀疑，Coinbase的退出与币安加入该协会有关。据悉，该协会于周一宣布了币安的加入。（The Block）[2020/8/12]
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
行情 | 在美上市区块链中概股普遍收涨:今日美股收盘，在美上市区块链中概股普遍收涨。嘉楠科技收涨12.28%，人人网收涨1.09%，中网载线收涨1.53%，寺库收涨1.36%，迅雷收涨0.45%，猎豹移动收跌0.56%，兰亭集势收跌2.78%。[2020/1/30]
CPU挖矿原理
CPU挖矿，即利用RPC接口setgenerate控制挖矿。
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 | 江西省省委书记：加快推动区块链技术和产业创新发展:金色财经报道，12月18日，江西省省委理论学习中心组举行集体学习会，专题学习总书记在中央局第十八次集体学习时的重要讲话精神，把握区块链技术发展的现状和趋势，提高运用和管理区块链技术能力。省委书记刘奇主持并讲话，他强调，我们要坚持以新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻落实总书记重要讲话精神，紧密结合我省实际，提前谋划布局，强化政策引导，加快推动区块链技术和产业创新发展，为全省高质量跨越式发展注入新动能。着力培养一批精通区块链理论、技术与应用的复合型人才，切实增强我省区块链产业的创新力和竞争力。要加强对区块链技术的引导和规范，探索建立适应区块链技术机制的安全保障体系，确保区块链技术安全有序发展。要紧紧抓住区块链技术融合、功能拓展、产业细分的有利契机，大力推动区块链与实体经济深度融合，积极探索推进“区块链+”在民生、政务服务、新型智慧城市建设等领域的运用，构建以诚信安全为前提、可追溯为手段、简化便捷公平公正公开为目标的“赣服通”升级版，充分发挥区块链助力经济社会发展重要作用。[2019/12/19]
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。
行情 | 美股区块链概念股涨跌各异:今日美股行情，美股区块链概念股涨跌各异。柯达平盘，埃森哲下跌0.39%，overstock.com下跌1.59%，Riot Blockchain上涨4.67%，Marathon Patent上涨6.56%，Square下跌0.76%。[2018/10/15]
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。
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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