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什么是矿池

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在当前竞争激烈的挖矿环境下,个体矿工独自挖矿的机会微乎其微。他们找到一个区块以抵消成本的概率极低,类似于购买彩票。即便拥有高速的消费级 ASIC 设备,也无法与那些拥有大量芯片和临近水电站的商业矿场抗衡。现在,矿工们选择组成矿池,将所有人的算力集中并共享奖励。通过加入矿池,矿工们可以获得一小部分的整体回报,但能够保持稳定的收入,从而降低不确定性。

以一个具体实例来说明。假设一名矿工购买了总算力为 6,000GH/S 的设备,在 2014年 8 月,它的价值约 1 万美元。设备的运行功率为 3KW,每日耗电 72 度,每日成本约7或8美元。按照当前的比特币挖矿难度,矿工平均每 155 天或 5 个月可能独自挖出一个区块。假设矿工在这期间成功挖出一个区块,奖励为 25 比特币,按 600 美元的单价计算,收入为 15,000 美元。这笔收入可以覆盖所有成本,还能获得约 3,000 美元的净利润。然而,能否在 5 个月内挖出一个区块主要取决于运气。矿工可能在 5 个月内得到两个区块,赚取巨额利润,或者可能在 10 个月内都无法找到一个区块,从而遭受损失。更糟糕的是,随着比特币的工作证明(POW)算法难度的上升,矿工的设备可能在被新一代更高效的矿机取代前,只有 6 个月的时间来实现收益。若该矿工选择加入矿池,他每周能赚取大约 500-700 美元,矿池的稳定收入能帮助他分摊硬件和电力成本,同时降低风险。尽管硬件在 7 至 9 个月后可能过时,风险依然存在,但至少能保证在此期间有稳定的收入。

矿池通过专用协议协调大量矿工的挖矿活动。矿工在注册矿池账号后,将他们的挖矿设备连接至矿池服务器。这样,他们的设备能保持与矿池服务器的连接,与其他矿工同步工作,共同完成挖矿任务,并分享奖励。当矿池成功挖出一个区块时,奖励会支付到矿池的比特币地址,而非个体矿工的地址。一旦奖励达到特定阈值,矿池服务器会将奖励按照矿工的贡献比例分配给他们。通常情况下,矿池会收取一定比例的服务费。

矿池的矿工将寻找候选区块的工作量分配开来,根据各自的贡献赚取“份额”。矿池会为获得“份额”设定一个低难度目标,通常比网络难度低 1000 倍以上。这样,即使是矿池中算力最小的矿工也能定期获得奖励,激励他们为矿池做出贡献。当任意矿工发现一个小于矿池难度的区块头 hash 时,它证明了已完成寻找结果所需的 hash 计算。通过设置较低的获得“份额”的难度,矿池能衡量每个矿工的工作量。这些为获得“份额”而做的工作,能以一个统计学上可衡量的方法,整体寻找一个符合比特币网络要求的目标hash。

以骰子游戏为例,假设玩家目标是投掷出小于 4 的结果(代表网络难度),矿池则可以设置一个更容易的目标,统计池中玩家投掷出小于 8 的次数。当池中的玩家投掷出小于 8 的结果时,他们获得“份额”,尽管没有完成主要目标。这种设置使得矿池的玩家能规律地获得“份额”,尽管他们没有完成更难的主要目标。偶尔,池中的某个成员会投掷出小于 4 的结果,矿池获胜,然后按照池中玩家获得的“份额”分配收益。通过这种方法,矿池能确保每个矿工都能频繁地找到符合矿池难度的区块头 hash 来赢取“份额”。偶尔,某次尝试会产生一个符合比特币网络目标的区块头 hash,产生一个有效区块,然后整个矿池获胜。

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