比特幣採用的是 “PoW 工作量證明” 一種透過電腦算力進行解題，以獲得記賬權的機製，成功完成記賬即可獲得區塊獎勵 “比特幣”，因此算力與收益會有直接相關

PoW 工作量證明

共識算法是區塊鏈網絡的核心部分，因爲它是區塊鏈網絡的所有參與者與節點就分布式賬本的當前狀態達成一緻（共識）的協議。而比特幣網絡達成共識的方式則是基於 PoW 機製的挖礦。

比特幣挖礦即是利用工作量證明使用有計算能力的硬件設備不斷運算與驗證來處理交易，讓帳本便於驗證卻難以被竄改，保證網路安全與衕步全網，併穫得當做獎勵的比特幣手續費。比特幣挖礦的操作者被稱爲礦工。

挖礦的本質是通過算力競爭暴力窮竭，以碰撞的方式最快計算出符合要求的 Nunce 值。衕時，挖礦要求出前麵擁有數個零的區塊哈希值，要求的零的數目與挖礦的難度指數相關。比特幣網絡會根據繫統總算力情況每産生2016個區塊自動調整挖礦難度，産生區塊的平均時間維持在10分鐘左右。

比特幣挖礦設備

由於比特幣挖礦産量與節點的算力規模直接相關，記賬權之爭演變成了節點間的算力之爭。目前，比特幣礦業已經從中央處理器挖礦（CPU）髮展到圖形處理器挖礦（GPU），再到特殊應用積體電路挖礦（ASIC）。

在比特幣早期，比特幣挖礦的總算力較低，相對難度不高，因此可使用基礎的 CPU 挖礦。而隨比特幣價值水漲船高，越來越多的礦工如雨後春筍般出現，挖礦難度也水漲船高。2010 年 CPU 被puddinpop 的 CUDA Miner 髮布的 GPU 取代，GPU 擁有較多核心的架構，速度相對較低更爲適合併行運算，這與比特幣挖礦的工作模式不謀而合。

兩年後，又有硬件開髮公司髮明了專門用於挖礦的硬件設備，比當時的 GPU 挖礦快約 200 倍，最終産生了 ASIC 芯片製造業和比特幣礦場的整個産業。目前，比特幣算力主要集中於多個大型礦池手中，頭部六大礦池就占約占據了比特幣網絡總算力的75%以上。

圖源：btc.com (https://btc.com/stats/pool?pool_mode=week)

比特幣內存池

在用戶提交的交易交由礦工打包上鏈前，會在比特幣內存池中彙總儲存，比特幣網絡的每個節點都有自己的內存池。由於節點的儲存能力，以及比特幣網絡處理交易的能力有限，一旦內存池中交易的總數據量達到最大容量時，費用較低的交易就將被取消優先級，手續費較高的交易則會優先得到處理。

比特幣減半

除了難度會隨網絡總算力自動調整外，比特幣的挖礦産量也會隨著區塊産出而不斷降低。比特幣網絡啟動之初，每生産一個區塊就會有 50 個 BTC 的獎勵。但每當比特幣網絡産生 21 萬個區塊，區塊的比特幣獎勵就會減半。

若10分鐘産生一個區塊計算，比特幣網絡約每4年將會減半一次。最終於 2140 年，比特幣挖礦獎勵減少到0，比特幣流通總量將達到最大值2100萬枚。從此之後，礦工挖取新區塊將不再能夠穫得挖礦獎勵，而隻能穫得來自交易用戶的手續費收益。

比特幣減半是加密貨幣行業最爲重要的增長敘事之一。有理論（如S2F模型）認爲減半意味著比特幣稀缺性的提高，這種稀缺性將最終反映在比特幣價格之上。而迄今爲止的每次減半，最終確實都推升了比特幣價格上漲。

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Highlights
比特幣採用的是 "PoW 工作量證明" 一種透過電腦算力進行解題，以獲得記賬權的機製，成功完成記賬即可獲得區塊獎勵 "比特幣"，因此算力與收益會有直接相關
礦工為賺取更多收益，有動機提升設備的運算能力，從最初的 CPU、GPU 發展出針對該演算法的芯片 ASIC；設備成本增加，且算力多集中在許多大型礦場
比特幣每 4 年發行量會減半，這意味著 BTC 更加稀缺，是加密貨幣行業的重要敘事。迄今爲止，每次減半後的比特幣價格都有顯著上漲