还在用CPU“挖矿”？ 现在升级！

由于虚拟货币价格高昂，越来越多的人参与“挖矿”活动，使得“挖矿”对计算机的算力要求相对提高。 时至今日，“挖矿”所用的硬件设备经历了多次升级换代，从最初的CPU“挖矿”到GPU“挖矿”，再从FPGA“挖矿”到ASIC“挖矿”。 ”。同时，由于矿机数量和规模的增加，“挖矿”的危害也越来越明显。

矿山设备的发展史

CPU“挖矿”（2008~2009）

2008年11月，比特币的开发者和创始人中本聪在P2P基金会网站上发表了比特币白皮书《比特币：一种点对点的电子现金系统》比特币挖矿经历了哪几个阶段，提出了电子货币的新思路，为比特币的诞生铺平了道路。 铺垫。 2009年1月3日，他开发出第一个实现比特币算法的软件程序，并进行了第一次“挖矿”，获得了50个比特币，标志着比特币金融体系的正式诞生。 之后，市场上逐渐出现了挖比特币的加密货币矿机，“挖矿”进入了初步发展期。 2008-2009年，市场上的加密货币矿机以CPU矿机为主。

GPU、FPGA“挖矿”（2010~2012）

2010年到2012年，比特币的关注度逐渐提升，矿工数量不断增加，“挖矿”难度大幅提升，算力争夺更加激烈，对电脑配置的要求也越来越高。 由于CPU算力低，“挖矿”收益太少，CPU矿机逐渐被市场淘汰，性能进一步提升的GPU矿机、FPGA矿机逐渐涌现。

虽然 CPU 和 GPU 都可以执行计算，但它们擅长的领域不同。 CPU核数少，但逻辑控制单元复杂，更擅长复杂计算； 而GPU核数多，架构相对简单，非常适合大吞吐量的高密度计算。 “挖矿”所需的算力往往是通过哈希、解密等算法完成的。 这类算法具有复杂度低但强度大的特点，因此GPU“挖矿”速度更快、效率更高。 许多人转而使用GPU“挖矿”，组装一张或多张高级显卡来打造自己的矿机。

此外，比特币价格的上涨也让矿工“挖矿”的热情不断高涨。 矿工希望拥有更强大的矿机，挖更多的比特币，赚取更多的收入。 因此，先进的“采矿”设备——现场可编程门阵列（FPGA）应运而生。 2011年年中，第一台FPGA比特币矿机上市，这是第一次出现专业的“挖矿”芯片设计。 简单来说，FPGA“挖矿”就是将GPU的核心晶圆分别取出，然后将多块核心晶圆集成到同一台设备中进行“挖矿”。 但由于FPGA的开发难度较高，这种“挖矿”的方式并没有流行起来。

ASIC“挖矿”（2012 年至今）

随着矿工数量的增加和比特币价格的不断上涨，“挖矿”的竞争逐渐升温，更多专业的挖矿设备开始出现。 在此期间，以ASIC为代表的专业矿机正式进入人们的视野。 ASIC是Application Specific Integrated Circuit的缩写，是为特定用途而专门设计的电子电路（芯片）。 当它专为“挖矿”而设计时，生产的是ASIC矿机，相当于专门为数字货币挖矿定制的集成电路设备，没有任何其他功能和作用。

由于只运行特定的算法，与通用集成电路相比，ASIC具有体积更小、功耗更低、可靠性更高、性能更高、保密性更强、量产时成本更低等优点。 在“挖矿”算力上，ASIC“挖矿”比CPU、GPU“挖矿”高出数万倍甚至更多。

从CPU到GPU，从FPGA到ASIC矿机。 为了提高计算效率，比特币矿机经历了这些发展阶段。 到目前为止比特币挖矿经历了哪几个阶段，包括比特币在内的基于 SHA 256 算法的加密货币，基本上都是使用 ASIC 进行“挖矿”的。

“挖矿”模式的升级与变革

在比特币刚刚兴起的时候，每个人都可以在个人电脑上使用 CPU 和 GPU 进行“挖矿”，并获得相应的收益。 但由于矿工数量逐年增加，当全网算力提升到一定程度后，个体计算机挖比特币的概率变得很低，个体矿工在区块链中的优势越来越小。计算能力和能源效率方面。 因此，整合大量算力资源的矿池在市场上迅速涌现。 矿池突破地理位置限制，连接分散在全球各地的矿工和“矿场”的算力，进行合作“挖矿”。 与哈希率较低的个体矿工相比，矿池的成功机会要高得多。 当一个矿池成功挖出一个区块时，矿池内的所有矿工都将获得比特币奖励，奖励金额与矿工对算力的贡献成正比。 同时，矿池也在这个过程中收取手续费。

此外，由于挖矿设备昂贵，运维操作复杂，云“挖矿”逐渐成为部分个体矿工的选择。 云“挖矿”是指使用从第三方（云“挖矿”服务提供商）租用的算力生成加密货币的过程。 每个矿工通过向服务商购买一定数量的“算力”，相当于参与到一个“矿场”（专门用于加密挖矿的远程数据中心）。 作为交换，供应商将奖励他们与矿工购买的计算能力份额成比例的奖励。 由于挖矿操作是通过云进行的，矿工无需担心计算机设备维护、噪音、热量或能源成本。 在找到可靠的云“挖矿”服务提供商后，矿工只需选择要签署的合同类型和所需期限，提供商将为他们设置运营所需的一切。

“挖矿”的危害

首先，虚拟货币“挖矿”需要大量电力支持，能源消耗和碳排放量惊人，违背新发展理念，不利于国家碳达峰和碳中和目标的实现。

我国的虚拟货币“矿山”大多分布在电力资源充足、电费便宜的地区，如火电资源充足的新疆、内蒙古，水电资源充足的四川、云南等。 但是，虚拟货币“挖矿”的高能耗问题已经引起了地方政府的高度警惕。 今年以来，内蒙古自治区出台多项政策措施，清算虚拟货币“挖矿”项目。 截至4月底，已有35家“矿业”企业关停清算。 据初步统计，拆除这35家“矿山”企业，每年可节电52亿度，折合标准煤160万吨以上。

其次，“挖矿”扰乱了正常的金融秩序乃至社会秩序，往往成为洗钱、非法转移资产等违法犯罪活动的工具； 甚至犯罪团伙向公众出售虚拟货币“挖矿”设备，或出租“挖矿”算力，以吸引投资者购买算力份额，骗取居民个人资金，影响社会秩序和稳定。

三是“挖矿”消耗大量计算资源，导致系统、软件、应用服务运行缓慢。 一旦个人电脑或服务器被“挖矿”程序控制，就会造成数据泄露或感染病毒，极易引发网络安全问题。 哈尔滨工业大学和CERT实验室联合发布的《“挖矿”木马技术简析》披露，“挖矿”木马会影响政府和企业组织系统运行速度，占用计算机资源，影响其他相关设备和校园网络。 甚至科研工作也有一定的影响。 此外，“挖矿”木马通常会关闭防火墙、获取管理员权限、植入后门等，用于窃取核心业务数据、发起勒索等网络攻击。