比特币矿池

比特币矿池

在这个激烈竞争的环境中,个体矿工独立工作(也就是solo挖矿)没有一点机会。他们找到一个区块以抵消电力和硬件成本的可能性非常小,以至于可以称得上是赌博,就像是买彩票。就算是最快的消费型ASIC也不能和那些在巨大机房里拥有数万芯片并靠近水电站的商业矿场竞争。现在矿工们合作组成矿池,汇集数以千计参与者们的算力并分享奖励。通过参加矿池,矿工们得到整体回报的一小部分,但通常每天都能得到,因而减少了不确定性。

让我们来看一个具体的例子。假设一名矿工已经购买了算力共计6,000GH/S,或6TH/S的设备,在2014年8月,它的价值大约是1万美元。该设备运行功率为3千瓦(KW),每日耗电72度,每日平均成本7或8美元。以目前的比特币难度,该矿工平均每155天或5个月可能solo出一个块。如果这个矿工确实在这个时限内挖出一个区块,奖励25比特币,如果每个比特币价格约为600美元,可以得到15,000美元的收入。这可以覆盖整个时间周期内的设备和电力成本,还剩下大约3,000美元的净利润。然而,在5个月的时间周期内能否挖出一个块主要靠矿工的运气。他有可能在五个月中得到两个块从而赚到非常大的利润。或者,他可能10个月都找不到一个块,从而遭受经济损失。更糟的是,比特币的工作证明(POW)算法的难度可能在这段时间内显著上升,按照目前算力增长的速度,这意味着矿工在设备被下一代更有效率的矿机取代之前,最多有6个月的时间取得成果。如果这个矿工加入矿池,而不是等待5个月内可能出现一次的暴利,他每周能赚取大约500-700美元。矿池的常规收入能帮他随时间摊销硬件和电力的成本,并且不用承担巨大的风险。在7到9个月后,硬件仍然会过时,风险仍然很高,但在此期间的收入至少是定期的和可靠的。

矿池通过专用挖矿协议协调成百上千的矿工。个人矿工在建立矿池账号后,设置他们的矿机连接到矿池服务器。他们的挖矿设备在挖矿时保持和矿池服务器的连接,和其他矿工同步各自的工作。这样,矿池中的矿工分享挖矿任务,之后分享奖励。

成功出块的奖励支付到矿池的比特币地址,而不是单个矿工的。一旦奖励达到一个特定的阈值,矿池服务器便会定期支付奖励到矿工的比特币地址。通常情况下,矿池服务器会为提供矿池服务收取一个百分比的费用。

参加矿池的矿工把搜寻候选区块的工作量分割,并根据他们挖矿的贡献赚取“份额”。矿池为赚取“份额”设置了一个低难度的目标,通常比比特币网络难度低1000倍以上。当矿池中有人成功挖出一块,矿池获得奖励,并和所有矿工按照他们做出贡献的“份额”数的比例分配。

矿池对任何矿工开放,无论大小、专业或业余。一个矿池的参与者中,有人只有一台小矿机,而有些人有一车库高端挖矿硬件。有人只用几十度电挖矿,也有人会用一个数据中心消耗兆瓦级的电量。矿池如何衡量每个人的贡献,既能公平分配奖励,又避免作弊的可能?答案是在设置一个较低难度的前提下,使用比特币的工作量证明算法来衡量每个矿工的贡献。因此,即使是池中最小的矿工也经常能分得奖励,这足以激励他们为矿池做出贡献。通过设置一个较低的取得份额的难度,矿池可以计量出每个矿工完成的工作量。每当矿工发现一个小于矿池难度的区块头hash,就证明了它已经完成了寻找结果所需的hash计算。更重要的是,这些为取得份额贡献而做的工作,能以一个统计学上可衡量的方法,整体寻找一个比特币网络的目标散列值。成千上万的矿工尝试较小区间的hash值,最终可以找到符合比特币网络要求的结果。

让我们回到骰子游戏的比喻。如果骰子玩家的目标是扔骰子结果都小于4(整体网络难度),一个矿池可以设置一个更容易的目标,统计有多少次池中的玩家扔出的结果小于8。当池中的玩家扔出的结果小于8(矿池份额目标),他们得到份额,但他们没有赢得游戏,因为没有完成游戏目标(小于4)。但池中的玩家会更经常的达到较容易的矿池份额目标,规律地赚取他们的份额,尽管他们没有完成更难的赢得比赛的目标。

时不时地,池中的一个成员有可能会扔出一个小于4的结果,矿池获胜。然后,收益可以在池中玩家获得的份额基础上分配。尽管目标设置为8或更少并没有赢得游戏,但是这是一个衡量玩家们扔出的点数的公平方法,同时它偶尔会产生一个小于4的结果。

同样的,一个矿池会将矿池难度设置在保证一个单独的矿工能够频繁地找到一个符合矿池难度的区块头hash来赢取份额。时不时的,某次尝试会产生一个符合比特币网络目标的区块头hash,产生一个有效块,然后整个矿池获胜。

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