比特币挖矿原理是什么【个人比特币挖矿教程】

挖矿技术发展历程CPU挖矿->GPU挖矿->FPGA挖矿->ASIC挖矿CPU挖矿时代：SENGENERATEGPU挖矿时代：GETWORK通用场景PoW

大家好，我是建筑先生，一个会写代码会吟诗的架构师。 今天就来说说比特币挖矿的原理【个人比特币挖矿教程】，希望能帮助大家进步！！！

采矿技术发展史

CPU 挖矿 -> GPU 挖矿 -> FPGA 挖矿 -> ASIC 挖矿

在一般场景下，PoW 共识机制是以下挖矿过程。 下面以比特币为例，总结一下与挖矿相关的技术概念。

采矿技术术语和原理

矿工

挖矿程序或机器统称为矿工

采矿的性质

执行哈希函数的过程，哈希函数是单输入单输出函数，输入数据是区块头

区块头一般分为六个字段：

挖掘逻辑

打包优惠。 检索待确认的交易内存池，选择包含该区块的交易构建Coinbase。 构造 hashMerkleRoot。 填写其他字段以获得完整的区块头。 哈希运算比特币的原理及运作机制，对区块头进行SHA256D运算。 如果验证结果符合难度，则向全网广播，挖出下一个区块； 如果不满足难度，则按照一定的策略改变上述其中一个字段，然后进行Hash运算验证。

GETWORK协议

GETWORK协议代表GPU挖矿时代。 需求主要是由于挖矿程序与节点客户端的分离，以及区块链数据与挖矿组件的分离。

getwork核心设计思想：

区块由节点客户端构建，然后将区块头数据交给外部挖矿程序。 挖矿程序遍历nNonce进行挖矿，验证通过后返回给节点客户端。 节点客户端验证通过后向全网广播。

合格区块条件如下：

SHA256D（Blockherder）“挖矿结果”

地层：

矿池通过getblocktemplate协议与网络节点进行交互，获取区块链的最新信息，通过stratum协议与矿工进行交互。

为了让之前用getwork协议挖矿的软件也能连接到矿池进行挖矿，矿池一般也支持getwork协议，通过层挖代理机制（Stratum mining proxy）来实现。

矿池刚出现的时候，显卡挖矿还是主力，getwork用起来很方便。 另外，一些早期的FPGA矿机是用getwork实现的。 Stratum 使用 TCP 与矿池通信，数据以 JSON 格式封装。

简要总结：

挖矿其实就是矿池作为一个角色与链上的节点进行交互，将新区块的json数据格式的Header交给矿工，矿工聚集算力给矿池计算出正确新区块要求的Nonce，最终通过验证 矿池获得区块奖励，并分配给矿工。

至于多年前diff低的时候不需要矿池的solo挖矿比特币的原理及运作机制，我就不提了....

注意参考

[1] 深入剖析挖矿逻辑与技术实现