挖礦是什麼？淺談加密貨幣挖礦運作原理

當提到加密貨幣的時候，經常會聽到「挖礦」一詞，到底挖礦是什麼意思？如何靠挖礦賺錢？本文將詳細解釋挖礦運作原理。

什麼是挖礦？

挖礦 (Mining) 是利用電腦解決複雜數學問題來獲取加密貨幣（如比特幣、以太幣等）的過程。區塊鏈作為去中心化系統，依靠節點的共識機制確保交易和網路安全，每當交易發生，礦工需要解決隨之出現的數學問題，成功後可將新區塊添加到區塊鏈中，並獲得新生成的加密貨幣作為獎勵。這過程與傳統礦工開採礦藏相似，因此稱為挖礦。

加密貨幣挖礦是如何運作？

以下將深入探討挖礦的實際操作流程，讓你更了解其運作方式：

驗證交易

在傳統金融體系中，轉帳時依靠銀行第三方來驗證交易合法性；在區塊鏈則透過節點來確認，由礦工負責檢查交易是否正確，然後將已驗證交易打包成臨時區塊。

解決複雜的數學問題（尋找雜湊值）

接下來礦工需要解決複雜的數學問題──找到符合要求的雜湊值 (hash)，這是一種將數據轉換為固定長度數字串的單向算法，即使數據有微小變化，所生成的雜湊值也會截然不同。礦工透過不斷嘗試，直到找到正確的雜湊值，臨時區塊才可正式添加到區塊鏈。

將交易添加到區塊鏈

當礦工成功找正確雜湊值後，他們會連將已驗證的交易加到區塊鏈，並獲得新生成的加密貨幣（以太坊礦工還可以收取交易費）作為回報。未能及時找到有效雜湊值的礦工須丟棄該候選區塊，開始下一個區塊挖礦。

工作量證明

上述要求礦工透過解決數學問題來生成新區塊和取得加密幣作獎勵的形式，其實就是工作量證明 (Proof-of-Work, PoW) 的挖礦共識機制。這種機制鼓勵礦工投入資源參與挖礦，以維持區塊鏈網路的安全性和去中心化。其中比特幣挖礦也是基於 PoW 進行。此外，還有其他共識機制，例如 Solana 的是使用委託權益證明和歷史證明。

挖礦需要什麼工具？

如果你希望加入礦工行列，先從自行組裝礦機（挖礦硬體）開始，硬體類型有以下三種：

CPU 挖礦

中央處理器 (Central Processing Unit, CPU) 挖礦曾在比特幣早期使用，隨著挖礦的人越來越多，目前利用 CPU 參與比特幣挖礦已不可行。但有些區塊鏈針對 CPU 挖礦設計了友善的挖礦算法，例如大零幣 (ZEC) 和門羅幣 (XMR)。

GPU 挖礦

圖形處理器 (Graphics Processing Unit, GPU) 是一種用來執行繪圖運算的微處理器，在處理複雜計算能力上亦適合挖礦，性能比 CPU 出色但不及 ASIC，然而在成本效益上較 ASIC 優勝，長期以來成為受歡迎的挖礦硬體。

ASIC 挖礦

在加密貨幣中，特殊應用積體電路 (Application-Specific Integrated Circuits) 指執行挖礦的特定設備。ASIC 擁有極佳的計算能力，執行任務的速度和效率都比 CPU 和 GPU 高，但是初期成本非常高且十分耗電。

除了硬體，挖礦還需軟體來協調硬體資源並管理流程。隨著技術發展成熟，挖礦已趨專業化，除了需要專業設備外，或要考慮加入礦池──一組礦工集中資源（算力）以增加獲得區塊獎勵的機會，成功後獎勵按貢獻分配。

結語

雖然挖礦報酬聽起來很吸引，但需要考慮到挖礦成本、市場價格等因素，而且挖礦耗能巨大，導致多國如委內瑞拉已禁止加密貨幣挖礦，建議在加入挖礦行列前，務必先自行評估風險。