最後更新日期：2024 年 2 月 29 日
「在大大的礦場裡面挖呀挖呀挖，算大大的數學題目開大大的 block。」
之前在〈比特幣是什麼？〉一文裡有稍微介紹「比特幣挖礦」的概念，今天我們要把這個主題進一步延伸討論，釐清「比特幣挖礦」相關專有名詞、開採成本與歷史演進，最後也要告訴你比特幣究竟還值不值得去挖？
比特幣挖礦是什麼？
比特幣挖礦是用來確認比特幣區塊鏈這個「公開帳本」裡面的資訊是不是真的。
透過解一些只能不斷 try and error 的複雜數學問題，讓第一個找到正確答案的「記帳員」來主導帳本的更新，這個動作也被稱為「打包區塊」，並得到一些比特幣「區塊獎勵」作為報酬。
- 記帳員需要不斷付出自己的電力和計算資源，但能不能得到區塊獎勵要看機運，這個概念很像是在挖礦（mining），挖礦人就是礦工（miner）。
. - 每 10 分鐘左右就會有一個新的區塊生成出來（帳本每 10 分鐘更新一次），得到區塊獎勵的挖礦人也會隨機換人當。
. - 沒有得到區塊獎勵的挖礦人也不是做白工，因為我們平時用比特幣區塊鏈轉帳，產生的交易手續費會支付給這些擔當「記帳員」的礦工。
隨著時間推進，比特幣挖礦的區塊獎勵會慢慢減少，每四年會減半（Halving）一次，最終到了 2140 年，市場上比特幣被開採出來的總發行量會達到上限 2100 萬枚，此時挖礦人就不會再得到區塊獎勵，不過這些礦工還是可以賺取「交易手續費」報酬。
比特幣挖礦如何運作？相關專有名詞介紹
用一個簡化的例子來說明。
想像你叫朋友猜一個 1 到 100 之間的數字，他們不需要確切猜中數字，只要有第一個人猜到「小於或等於」你心中想的數字 19 就行。
你挑的那個數字 19，就像是比特幣網路為一個區塊設定的「目標哈希」（Target Hash），而朋友們隨便猜的數字，就跟礦工們猜「哈希」（Hash）一樣。
以下進一步闡釋比特幣挖礦過程中，相關專有名詞介紹。
哈希（Hash）
哈希是一種數學運算，將任意長度的數據轉換成固定長度的數字串；哈希就像每筆比特幣交易的指紋，是一串只屬於那筆交易的數字和字母組合。
目標哈希（Target Hash）
挖礦的目的是不斷 try and error 以找到一個特定的哈希值，這個值要小於或等於「目標哈希」。目標哈希設定了挖礦的難度，而且會定期調整，以保持區塊生成速度的穩定。
工作量證明（Proof-of-Work）
當礦工找到一個符合要求的哈希值時，這被視為一份工作量證明，證明了礦工投入了大量計算工作來解決哈希問題。礦工就成功挖到了一個新的區塊（打包區塊），並獲得比特幣的獎勵（區塊獎勵）。
確認（Confirmation）
新區塊在被添加到區塊鏈（公開帳本）以前，需要經過一定的確認。其他礦工將驗證這個區塊的哈希值是否符合要求，確保其中的交易都是有效的；一般來說，比特幣系統要求經過 6 個確認才能認定一個區塊有效，以確保區塊鏈的安全性和可靠性。
獎勵（Rewards）
挖到區塊（打包區塊）的礦工將獲得一定數量的比特幣作為獎勵（區塊獎勵）。目前，每個區塊的獎勵是 6.25 枚比特幣，預計 2024 年 4 月迎來史上第四次減半，到時候獎勵會下修到 3.125 枚比特幣。
難度（Difficulty）
為了維持區塊產生的速度大約每 10 分鐘一個，比特幣系統根據目前的網路計算能力（取決於所有礦工所貢獻的算力）調整目標哈希的難度。如果計算能力增加，挖礦難度也會相應增加，反之亦然。
礦場（Mining Farm）
礦廠是存放比特幣挖礦硬體設備的大型主機機房，裡面擺滿了大量電腦主機（礦機）。
礦池（Mining Pool）
礦池是媒合礦工們將他們的計算能力集中（連結）起來的平台，以提高解決哈希問題的機會；當礦池成功挖到比特幣時，按照貢獻的算力比例分配獎勵。
不同於礦場，礦池的參與者可以分散在全球各地。
比特幣挖礦的成本
比特幣挖礦是一個能夠確保區塊鏈的安全性和可靠性的過程，礦工們之所心甘情願地擔任「記帳員」是因為可以得到比特幣的收益，但背後也有三種成本需要一並納入考量。
電費
第一，比特幣挖礦需要 24/7 全天候運行挖礦系統，還有開工條給礦機散熱，需要消耗大量電力。根據一些統計，英國劍橋大學估算比特幣的年耗電量比阿根廷、荷蘭或阿拉伯聯合酋長國等國還多，比特幣挖礦消耗的能源已經超過了一些國家的用電量。
挖礦設備
第二，比特幣挖礦需要龐大的挖礦系統，包括了專用硬體（ASIC 礦機）和軟體，用來計算每個區塊的哈希值；這不是一筆小數目的投資，而且還需要隨著時間經過，升級硬體來保持競爭力。
我能用個人桌機挖礦嗎？ 可以，但回報有限。雖然個人桌上型電腦可以透過加入礦池來挖礦，但因礦池是根據每個礦工貢獻的工作量來分配獎勵，個人桌上型電腦難以與專用的 ASIC 礦機匹敵。 打不贏就加入它！如果你想購買幾台 ASIC 礦機並加入一個礦池，每台礦機的單價大約落在 2 萬台幣到 60 萬台幣之間。礦機的算力越強，購入的價格就越昂貴。
網路服務
網路速度對比特幣挖礦過程的影響不大，但「延遲」（latency）則會。因為挖礦的過程中，需要與其他礦工進行通信，以確認新區塊的有效性。
如果你使用你的個人桌機／ASIC 礦機加入礦池，你不需要額外的頻寬，但要確保你在個礦池裡面的通信速度夠快速。
比特幣挖礦的歷史演進
比特幣挖礦的本質是不斷 try and error 的「猜測」遊戲，能否搶在其他礦工之前找到正確答案，完全取決於你的硬體設備產生哈希值的速度。
GPU 挖礦
相較於 CPU，礦工們意識到 GPU 在挖礦方面更有效且更快，但 GPU 除了消耗大量電力，畢竟它不是為了重度挖礦而設計。甚至，因為礦工對 GPU 的需求增加導致其價格飆升，排擠了其他用途的市場需求，製造商開始限制它們的挖礦能力。
CPU 和 GPU 引用風傳媒的介紹，CPU 和 GPU 都是電腦運作的硬體單元，類似於電腦的「大腦」，具有相似的核心、記憶體和控制單元。 CPU 的架構比較複雜，功能也比較泛用，是一位「通才」。 GPU 的架構比較單純，核心數量較多，更適合處理專精的工作，是一位「專才」。
ASIC 挖礦
ASIC 礦機是一種配備了專用晶片的挖礦硬體設備 ，比 GPU 挖礦更快更高效。其價格從幾萬元、到數十萬元新台幣不等。
目前，比特幣挖礦競爭相當激烈，必須使用最新的 ASIC 礦機才有競爭力。但即使你擁有最新的型號，只憑一己之力要和「礦場、礦池」集體的力量對幹，一台機器往往還是不夠的。
結語：比特幣還值得挖嗎？
比特幣挖礦自 2014 年開始，已經沒有個人礦工的生存空間，是大礦場／礦池的天下。個人礦工和中小礦場／礦池幾乎無法承擔挖礦的成本和競爭壓力。
因爲隨著比特幣網路的發展，我們可以觀察到比特幣挖礦的難度屢創新高，意思是挖礦的算力要求也越來越嚴格，需要更多的計算能力才能獲得比特幣區塊獎勵。而且提升算力需要更多的投資和硬體升級，個人礦工和中小礦場／礦池很難取得成本上的優勢。
綜合以上，從個人利益角度來看，現在已經沒有必要再去進行比特幣挖礦。但是，如果你對比特幣感興趣的話，還是有很多其他管道可以接觸比特幣的。
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