什么是比特币挖矿？如何避免挖矿骗 局？历史、工作原理介绍

• 比特币挖矿是指网络验证交易并发行新比特币的过程。
• 比特币矿工们利用专门的硬件和其他计算资源，相互竞争以解决复杂的数学难题。
• 成功的矿工可以添加新的区块，并获得比特币和交易费形式的奖励。

比特币挖矿涉及验证交易并将新的比特币投入流通。它指的是矿工们竞相解决密码学难题，从而向比特币网络添加新区块的过程。 

本文将解释比特币挖矿的概念，包括其历史、优势、风险和环境影响。我们还将深入探讨挖矿的工作原理和相关成本。 

什么是比特币挖矿？

比特币（BTC）是首个利用区块链技术进行点对点交易的数字货币。其底层区块链采用工作量证明（PoW）共识算法，通过挖矿过程来验证交易并保障网络安全。 

比特币挖矿是一项全网参与的竞赛，旨在破解一个复杂的数学难题。第一个成功生成精确加密解决方案的矿工将获得新的比特币和交易手续费作为奖励。 

这种激励机制将持续运作，直至比特币总供应量2100万枚全部在加密货币市场流通。一旦最后一枚比特币被挖出，该机制将停止运作。此后，交易手续费将成为比特币矿工的唯一收入来源。 

比特币挖矿的历史

• 创世区块：中本聪于 2009 年 1 月 3 日开始加密货币挖矿，创建了第一个包含50 个比特币的区块。 
• CPU挖矿：早期，人们可以使用个人电脑和中央处理器（CPU）挖矿比特币。这是一个真正去中心化的过程，因为任何人都可以足不出户成为矿工。然而，随着矿工数量的增加，挖矿难度也随之上升。到2010年7月，挖矿难度已经飙升了4倍。 
• GPU挖矿：随着算法难度不断增加，矿工们开始转向图形处理器（GPU）。显卡能够更高效地执行复杂的计算。然而，它们消耗大量的计算能力，因此不适合高强度挖矿。
• FPGA挖矿：2011年，现场可编程门阵列（FPGA）作为GPU的节能替代品出现。它们能够执行复杂的计算，并专门针对比特币挖矿进行了配置。矿工可以根据比特币的挖矿算法定制硬件。虽然FPGA在加密货币挖矿中的应用很快就消失了，但它们为ASIC挖矿铺平了道路。
• 专用集成电路（ASIC）：由于GPU的出现推高了挖矿成本，矿工逐渐转向使用配备专用芯片的ASIC矿机。多年来，比特币挖矿也变得极其复杂且竞争激烈。只有拥有每秒可进行数千亿次计算的先进ASIC矿机的矿池才能盈利地挖矿。

挖矿在比特币供应中的作用

• 验证交易：每当用户发送/接收比特币时，该交易都会广播到网络。矿工会验证交易数据，并确定其是否合法。
• 激励矿工：为了鼓励更多用户参与挖矿过程，它会奖励挖矿成功的矿工比特币和交易费。 
• 发行新币：挖矿会创造新的比特币，并以可控的方式将其投入流通。 
• 检测欺诈：挖矿消除了双重支付。由于交易记录在不可篡改的数字账本中，因此没有人可以两次花费同一个比特币。 
• 达成共识：比特币挖矿确保所有节点都对区块链的当前状态和规则达成一致。它还有助于维护网络的安全性和完整性。
• 促进去中心化：由于挖矿是一个资源密集型过程，需要巨额的前期投入，因此单个实​​体无法控制网络。它将控制权分散给众多参与者，从而促进去中心化。

比特币挖矿是如何运作的？

关键组成部分

• 哈希值：它是一个由 64 个字符组成的字母数字代码，当区块数据被输入到 SHA-256 哈希生成器时生成。这种加密技术可以立即生成区块哈希值。每个区块哈希值都构成下一个区块头部的一部分，从而将它们链接在一起。即使输入数据发生微小的变化，也会生成一个完全不同的哈希值，导致后续区块失效。因此，哈希值是比特币挖矿的内核。

输入	输出
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• 目标哈希值：这是由网络生成的一个数字。矿工需要生成一个获胜哈希值，即小于或等于目标哈希值的数字。 
• 挖矿难度：指的是生成正确哈希值所需的工作量或固有复杂程度。难度等级每 2016 个区块调整一次。它取决于矿工的效率和上一个周期的参与人数。

采矿过程

• 交易验证：矿工从内存池中挑选未确认的交易进行验证。
• 新区块创建：矿工验证这些交易并将其编译成区块。只有获得批准后，区块才能添加到区块链中。通常，区块记录 1 到 4 MB 的交易数据。
• 默克尔根计算：区块中的每笔交易都被转换成一个哈希值。然后，生成哈希值对并将它们进行哈希运算。这个过程持续进行，直到生成一个包含所有交易的单一哈希值，称为默克尔根。 
• 破解工作量证明难题：这涉及到找到一个随机数（nonce），该随机数能够生成一个满足网络设置难度目标的哈希值。当用户开始挖矿时，随机数会被设置为零。矿工每次尝试挖矿，随机数都会加一。如果矿工生成的哈希值和随机数都大于目标哈希值，则挖矿失败。当随机数达到 45 亿时，它就无法再增加了。在这种情况下，系统会使用来自不同字段的另一个计数器，称为额外随机数（extra nonce）。 
• 网络区块验证：矿工成功生成有效哈希值后，该区块必须经过网络验证。如果矿工找到了正确的解决方案，并且区块中包含的交易合法，则该区块将被批准。但是，一个区块只有在区块链中添加了五个新区块并经过六次验证后，才被视为已确认。
• 添加新区块：网络验证区块后，会将其添加到比特币区块链中。此更新会广播到整个网络，使每个节点都能在其各自的账本副本中记录这一变化。 
• 挖矿奖励：成功挖矿的矿工将获得新的 BTC 代币和交易费奖励。 

比特币挖矿的收益和风险

好处

• 网络安全：比特币挖矿机制可以防止双重支付。由于区块之间通过加密技术链接，即使单个交易中发生微小的改动，也会改变相应区块的哈希值。因此，后续区块将失效。由于对失效区块重新进行工作量证明的成本很高，因此无法撤销或篡改交易。
• 去中心化交易验证：区块一旦获得批准，就会广播到整个网络。每个节点独立验证交易并更新其各自的账本副本。这样，网络无需依赖中央机构即可达成共识。
• 区块奖励：如果您能够生成小于或等于目标哈希值的哈希值，您将获得新的比特币和相应的费用。这些奖励每四年减半一次。 截至 2026 年 1 月，比特币矿工挖出一个区块可获得 3.125 个比特币。由于比特币是一种高价值的加密货币，矿工可以通过出售比特币获得巨额收益。总而言之，区块奖励激励着更多矿工参与比特币挖矿。

风险

• 监管不确定性：包括比特币在内的加密货币在全球范围内的主流普及率相对较低。一些国家已经彻底禁止加密货币，而许多国家则制定了严格的加密货币法律。因此，始终存在政府禁止/限制加密货币挖矿的风险，尤其是在非加密货币原生国家。
• 价格波动：比特币价格波动剧烈。截至2026年1月中旬，比特币交易价格超过95,000美元。自2025年10月达到126,000美元的峰值以来，比特币价格已下跌近24.60%。剧烈的价格波动使得人们难以判断潜在收益是否能够超过高昂的挖矿成本。
• 安全隐患：挖矿过程容易受到 51% 攻击，在这种攻击中，单个实体/团体可以控制区块链的大部分算力。此类攻击可能导致交易篡改或双重支付。 

有时，攻击者会进行影子挖矿。他们构建平行网络，然后通过展示更长的链来控制合法的区块链。此类事件会使被丢弃区块中记录的交易失效。然而，由于比特币挖矿成本高昂，此类攻击发生的可能性极低。 

单人挖矿 vs 矿池挖矿：哪种更赚钱？

单人挖矿	矿池挖矿
个人矿工使用自己的专用硬件、设备和电源单元 (PSU) 来解决复杂的密码学难题。	矿工们汇集算力和资源来解决复杂的密码学难题。
如果成功，单人矿工将获得 100% 的奖励，其中包括 3.125 BTC 和相关的交易费用。	如果成功，奖励将根据每位参与者贡献的计算能力或哈希率按比例分配给他们。
它要求单个矿工承担全部挖矿费用，包括硬件和网络基础设施的购买和安装费用。	每个矿工只需承担总挖矿成本的一部分。
回报很高。	收益虽少但稳定。
由于成本高昂且成功挖到区块的几率极低，因此其盈利能力较差。	由于每个矿工承担一部分成本，因此这种方式更有利可图，而且矿场/矿池更有可能成功挖到区块。

常见的比特币挖矿骗 局以及如何避免？

• 虚假加密货币交易所：许多虚假交易所可能会通过电话、电子邮件或社交媒体平台与您联系。他们可能会用促销代码或手续费折扣来诱惑您开设账户。一旦您存入资金，他们就可能卷款潜逃。 
• 网络钓鱼：诈 骗分子经常创建模仿合法交易所/钱包网站的虚假网站，诱骗无辜的投资者泄露私钥。他们甚至可能通过修改网址或发起DNS攻击来拦截您的机密数据，包括恢复短语。 
• 虚假钱包：一些诈 骗分子可能会使用与您真实收款人地址相似的虚假钱包地址向您转账少量资金。您可能复制了错误的地址，最终将比特币发送给骗子。某些硬件钱包也存在固有的漏洞，使恶意行为者更容易窃取您的私钥。
• 云挖矿服务：对许多矿工来说，搭建比特币挖矿平台并不划算。云挖矿平台使这些矿工无需购买或维护必要的设备即可进行加密货币挖矿。然而，其中一些平台可能是伪装的骗 局。 
• 恶意软件：黑客经常在多台计算机上安装比特币挖矿恶意软件，并利用这些计算机进行挖矿。一旦您的设备被劫持用于加密货币挖矿，其计算能力将被完全占用。如果不使用强力风扇进行散热，设备甚至可能过热或烧毁。因此，您甚至无法执行低负载任务。此外，恶意软件还可以从您的设备传播到连接到您网络的其他计算机。

避免挖矿骗 局的最佳实践

• 永远不要与任何人分享你的私钥、登录凭证和助记词。
• 在任何交易所注册或选择服务之前，请务必谨慎行事并进行尽职调查。
• 从信誉良好的云挖矿服务提供商处租用算力或挖矿设备。
• 避免使用公共 Wi-Fi 网络连接互联网，因为它们是网络诈 骗的主要目标。
• 挖矿时请使用虚拟专用网络 (VPN) 来确保您的互联网连接安全和私密。
• 启用防火墙保护，并在用于挖矿的设备/机器上安装防病毒软件。

比特币挖矿对环境的影响

比特币挖矿需要消耗大量的电力和计算资源来驱动专用设备。根据剑桥比特币电力消耗指数，比特币网络的年化耗电量为 188.64 太瓦时 (TWh)。其硬件能效介于 11 至 30.50 焦耳/太赫兹 (J/TH) 之间。这些数据反映了挖矿产生的巨大碳足迹。

此外，挖矿硬件需要每隔几年更换一次，从而产生大量电子垃圾。虽然最新型号的硬件设备能效更高，但加密货币挖矿带来的环境问题远未结束。

比特币挖矿的税 务影响

根据美国国税局的规定，挖矿获得的加密货币被视为普通收入，因此需要按常规所得税税率缴纳所得税。申报时，您必须披露其收到时的公允市场价值。但是，如果您通过出售/交易比特币获利，则还需要缴纳资本利得税。

如果您经营挖矿业务，您可以就创建/维护该业务所产生的费用申请税收抵免。您的应税收入是您收到的比特币价值。但是，将挖矿作为业余爱好的纳税人不能抵扣相关费用。 

比特币挖矿的未来趋势

• 环保挖矿：许多矿场，例如 Gryphon、CleanSpark、TeraWulf、Iris Energy 和 Bitfarms，都利用可再生能源或替代能源进行比特币挖矿。这些能源包括太阳能、风能、水力发电和核能。他们还在投资人工智能基础设施、高性能计算和绿色挖矿技术，以实现碳中和或碳负排放。
• 代币化碳信用：KlimaDAO 等创新解决方案使矿工能够购买代币化碳信用来抵消其碳足迹。为确保问责制，这些信用额度在购买后即被注销。每个信用额度代表减少或消除环境中 一吨二氧化碳。
• 混合共识机制：研究人员正在测试混合系统，这些系统结合了工作量证明（PoW）模型及其节能替代方案（例如权益证明共识）的优势。这些机制包括绿色工作量证明（Green PoW）、运行时间证明（PoET）和团队冲刺证明（PoTS）。这些新型共识算法未来有望降低比特币挖矿对环境的影响。
• 节能型ASIC矿机：ASIC矿机型号或冷却系统越新，其电力利用效率就越高。例如，蚂蚁矿机S23 Hydro型号的算力为580 Th/s，能耗为9.5焦耳/太哈希（J/TH）。它配备了水冷系统，单位算力消耗的能源更少。 

结论

如果你对比特币挖矿感兴趣，应该权衡高昂的前期成本和监管风险与潜在收益。你还需要考虑比特币价格的剧烈波动。一般来说，加入矿池比单独挖矿更有利可图。此外，根据你的目标和现有资源来判断比特币挖矿是否值得也至关重要。

常见问题解答

比特币挖矿究竟是什么？

比特币挖矿有助于维护网络的完整性和安全性。它通过解决复杂的密码学难题来创建新的比特币代币，从而验证比特币交易并将其记录在区块链上。第一个找到解决方案的用户会将一个新的区块添加到区块链中。获胜的矿工将获得新生成的比特币和交易手续费作为奖励。

比特币挖矿有利可图吗？

比特币挖矿需要投资专用硬件、冷却基础设施和电源，这些设备价格不菲。由于挖矿是一个高耗能过程，还会大幅增加你的电费。此外，比特币价格波动剧烈，难以预测潜在收益。而且，由于参与者众多以及比特币的流行，挖矿难度也成倍增加。因此，加入矿池或在加密货币交易所购买比特币才是更明智的选择。

比特币是如何挖矿的？

比特币是通过先进的ASIC矿机挖矿产生的，这些矿机算力强大，能够快速解决复杂的数学难题。第一个生成小于或等于目标哈希值的矿工赢得挖矿竞赛。成功的矿工可以添加新的区块，并获得新的比特币以及相应的服务费。

挖出 1 个比特币需要多长时间？

挖出一个比特币区块大约需要 10 分钟。挖矿难度会根据参与竞争的矿工数量和网络算力自动调整。 

比特币挖矿违法吗？

包括美国在内的大多数国家已经将比特币挖矿合法化。但是，挖矿活动产生的收入/利润需要缴税。此外，各国政府也在不断修订加密货币法规。因此，在开始挖矿之前，请务必确认您所在司法管辖区允许挖矿，并遵守当地和国家的加密货币法律。

还有多少比特币可供挖矿？

截至 2026 年 1 月 18 日，比特币的流通供应量为 19,977,290。由于比特币的总供应量上限为 21,000,000，因此还有大约 1,022,710 个比特币待挖。

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