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比特币挖矿研究
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### 挖矿算法比较

#### 比特币(bitcoin), 莱特币(litecoin)

* 节点运行记账程序, 并把工作量证明加上一个随机数, 两次SHA256运算后, 得到一个hash值, 如果小于当前的目标值, 就在比特币网络上获得了记账权, 获得12.5个比特币（每四年减半）
* 比特币网络每2016个区块根据当前的网络总算力调整难度, 保证每10分钟出一个区块
* 目前多数比特币, 莱特币的挖矿是用ASIC(大规模集成电路)运行
* 运行比特币网络可以获得矿工费, 现在大概占到区块奖励的15%-20%。随着比特币的普及, 矿工费的占比会上升


#### 以太坊(ether), 零币(ZEC coin)

* 以太币(ether)的挖矿算法叫做Ethash, 它的特点是挖矿的效率基本与CPU无关, 却和内存大小和内存带宽正相关。对内存大小和带宽的要求意味着那些通过共享内存的方式大规模部署的矿机芯片并不能在挖矿效率上有线性或者超线性的增长。
* 因为抵抗矿机(ASIC Resistance)的设计, 普通pc也可以挖矿

### 收益

#### 比特币类
根据比特大陆(bitmain.com)现在的价格, 一台S9矿机大概11000元，每天可以挖出大概300左右。每天的电费按照0.45计算大概是14元。也就是说一天的净利润大概在280元左右。

![Alt text](./btc.png)

（来自btc.com）  [成本收益计算器](https://btc.com/tools/mining-calculator)

#### 以太坊类

- 以太坊设计有两种生产模式:
  PoW（Proof of Work），工作证明。根据矿工挖矿贡献的工作量来进行货币的分配，电脑性能越好，分给你的矿就会越多。

  PoS（Proof of stake）是基于矿工们目前拥有的数字货币数量分配，一种根据你持有货币的量和时间进行利息分配的制度，在POS模式下，你的“挖矿”收益与你的币龄成正比，而与电脑的计算性能无关。据Buterin解释，这一共识算法将寻求虚拟复制比特币的挖矿过程，而无需浪费电力。

- 在将来某个时间以太坊会转变成PoS模式, 之后挖矿不再获得收益, 所以目前以太坊主要都是由个人pc来生产

### 风险

* 现货价格
  比特币现货最近几年都有剧烈波动. 最近半年也有多次20%以上的跌幅, 而比特币的分布过于集中且深度不足, 大户减持可能对整个市场影响很大
  ![Alt text](./btc_price.png)

  (来自coinmarketcap.com) [比特币历史价格](https://coinmarketcap.com/currencies/bitcoin/)


* 全网算力的增长速度。
  全网算力上升, 比特币出块的难度就会下降, 单个挖矿单位的收益和全网算力负相关. 最近几年全网算力如图:
![Alt text](./比特币难度.png)
（来自btc.com） [比特币难度](https://btc.com/stats/diff)

* 比特币分叉
  比特币在今年7月23日分叉出比特币现金, 算法和比特币类似, 之后又分叉出多个品种, 如果将来又分叉币种成为主流且算法和目前的比特币不兼容, 那么比特币挖矿前期投入成本就无法收回

* 51%算力攻击
  当攻击者的算力达到比特币网络的51%时, 比特币的运行生态就会崩溃

* 密码学领域的突破
  目前加密货币的理论基础SHA256算法不能被破解. 将来如果量子计算等技术有突破可能造成加密货币市场的崩溃

* 政策风险
  国家对于比特币交易/生产态度不明朗