比特幣挖礦是指創(chuàng)建新的比特幣、驗證交易并將其添加到公共賬本（區(qū)塊鏈）的過程。簡而言之，挖礦就是使用強(qiáng)大的計算機(jī)來解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題，從而保護(hù)比特幣網(wǎng)絡(luò)的安全。成功的礦工將獲得新挖出的比特幣和交易費(fèi)作為獎勵，這使得挖礦成為激勵網(wǎng)絡(luò)安全的經(jīng)濟(jì)引擎。挖礦是比特幣運(yùn)行的核心：它確保交易以去信任化、去中心化的方式進(jìn)行確認(rèn)，并且沒有任何單一實體能夠控制賬本。

2009年比特幣問世時，任何擁有普通電腦的人都可以參與挖礦。然而，隨著比特幣的普及和價格上漲，挖礦競爭也愈發(fā)激烈。如今，比特幣挖礦已成為一個高度專業(yè)化的行業(yè)，由使用專用硬件和廉價能源的專業(yè)人士主導(dǎo)。本文將解釋什么是挖礦、挖礦如何運(yùn)作以及它是如何演變的，并展望到2025年的挖礦現(xiàn)狀——包括最新發(fā)展、環(huán)境考量以及挖礦對普通人來說是否仍然有利可圖。

區(qū)塊鏈挖礦到底是什么？

要理解挖礦，我們首先需要了解區(qū)塊鏈，它是比特幣背后的基礎(chǔ)技術(shù)。區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個分布式賬本，在網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)（計算機(jī)）之間共享。區(qū)塊鏈依靠參與者的集體共識，而非由中央機(jī)構(gòu)更新余額。交易被分組到區(qū)塊中，每個區(qū)塊都以加密方式鏈接到前一個區(qū)塊，形成一條鏈（因此稱為區(qū)塊鏈）。這種設(shè)計使賬本具有防篡改功能：如果有人試圖更改過去的交易，就會破壞鏈條的連續(xù)性，網(wǎng)絡(luò)會拒絕該交易。

挖礦是一個同時進(jìn)行兩件主要事情的過程：

• 驗證交易：礦工從內(nèi)存池中取出待處理的交易，并將其打包成候選區(qū)塊。他們確保每筆交易都符合規(guī)則（發(fā)送者擁有足夠的余額、簽名有效等）。在此過程中，礦工充當(dāng)審計員的角色——在將無效或雙花交易添加到賬本之前，過濾掉這些交易。
• 通過工作量證明機(jī)制保障網(wǎng)絡(luò)安全：為了將候選區(qū)塊添加到區(qū)塊鏈，礦工必須解決一個計算難題（找到低于特定目標(biāo)值的哈希值）。這需要大量的算力和能源。第一個找到有效解的礦工證明他們完成了必要的工作。解出的區(qū)塊隨后會被廣播到網(wǎng)絡(luò)，其他節(jié)點(diǎn)會驗證其正確性。如果有效，該區(qū)塊將被添加到區(qū)塊鏈，礦工將獲得區(qū)塊獎勵。

這種機(jī)制被稱為工作量證明 (PoW)。它是比特幣用于實現(xiàn)無需信任協(xié)議的原始共識算法。PoW 使得添加新區(qū)塊的成本高昂（包括電力和硬件成本），但任何人都可以輕松驗證區(qū)塊的有效性。這種不對稱性可以阻止惡意行為者：為了改寫歷史記錄或插入欺詐性 交易，攻擊者需要耗費(fèi)大量資源來擊敗誠實的礦工，而這成本高昂得令人望而卻步。

總而言之，挖礦將比特幣的安全性變成了一場經(jīng)濟(jì)競爭。通過遵守規(guī)則并投入資源，礦工在經(jīng)濟(jì)上受到激勵，去維護(hù)區(qū)塊鏈的完整性（他們可以獲得獎勵），而不是攻擊它（攻擊需要更多資源，而且沒有成功的可能性）。最終形成了一個自給自足的去中心化網(wǎng)絡(luò)，參與者共同執(zhí)行規(guī)則，確保賬本的準(zhǔn)確性。

比特幣挖礦的工作原理（分步說明）

新交易廣播：當(dāng)比特幣用戶進(jìn)行交易時（例如，Alice 向 Bob 發(fā)送 0.5 BTC），這些交易會被廣播到網(wǎng)絡(luò)并處于待處理狀態(tài)（內(nèi)存池），直到礦工接收它們。

• 礦工構(gòu)建區(qū)塊：礦工（通常在礦池中）根據(jù)手續(xù)費(fèi)從內(nèi)存池中按最高費(fèi)率篩選交易，形成一個區(qū)塊，該區(qū)塊通常包含數(shù)千筆交易。第一筆交易稱為“coinbase”，它會創(chuàng)建新的比特幣作為對礦工的獎勵。
• 工作量證明難題：礦工隨后執(zhí)行工作量證明，反復(fù)計算區(qū)塊頭的哈希值，以找到低于網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)值的哈希值。這個過程需要反復(fù)嘗試，難度大約每兩周調(diào)整一次，以確保大約每10分鐘挖出一個區(qū)塊。
• 區(qū)塊被挖出：當(dāng)?shù)V工找到有效的哈希值時，他們會廣播該區(qū)塊。其他節(jié)點(diǎn)通過檢查工作量證明和交易來驗證該區(qū)塊，如果一切有效，則該區(qū)塊將被添加到區(qū)塊鏈中。
• 獎勵與確認(rèn)：礦工將獲得新比特幣（區(qū)塊補(bǔ)貼）和交易費(fèi)作為獎勵。截至 2025 年，區(qū)塊補(bǔ)貼為 3.125 BTC，區(qū)塊確認(rèn)后，所有包含的交易也將得到確認(rèn)。
• 重復(fù)此過程：礦工們再次開始挖掘下一個區(qū)塊，使用最新區(qū)塊的哈希值作為輸入，不斷擴(kuò)展區(qū)塊鏈。這個過程使得在沒有強(qiáng)大算力的情況下幾乎不可能篡改已確認(rèn)的交易，從而保障了比特幣的安全。

挖礦硬件及其演變

在比特幣的早期，挖礦是使用CPU（中央處理器）進(jìn)行的，但很快被 GPU（圖形處理器）所取代，GPU 通過并行執(zhí)行任務(wù)提供更快的哈希計算速度。到 2010 年，業(yè)余愛好者開始使用高端游戲顯卡，隨后在 2011 年左右開始使用 FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列），并在 2013 年引入了 ASIC（專用集成電路）。ASIC 專為 SHA-256 哈希計算而設(shè)計，因此其效率遠(yuǎn)高于 CPU 或 GPU。

如今，比特幣挖礦主要使用ASIC 礦機(jī)，例如比特大陸的螞蟻礦機(jī)和 MicroBT 的 Whatsminer 礦機(jī)，現(xiàn)代型號的算力可達(dá)每秒 100-150 太赫茲 (TH/s)，且功耗相對較低。這種演變催生了工業(yè)規(guī)模的運(yùn)營，將挖礦從家庭設(shè)備轉(zhuǎn)移到大型倉庫，這些倉庫通常位于電力廉價、氣候涼爽的地區(qū)。

中國曾是挖礦熱點(diǎn)，但在2021年禁止加密貨幣挖礦后，許多礦工遷移到美國，尤其是那些監(jiān)管寬松、能源成本較低的州。到2022年初，美國占據(jù)了全球約35-40%的哈希率，而中國的份額則因秘密行動而波動。截至2025年，北美仍然是比特幣挖礦的主要中心，劍橋大學(xué)的一項研究表明，約75%的報告活動發(fā)生在美國，7%發(fā)生在加拿大。

礦池：由于挖礦的多樣性（找到一個區(qū)塊具有概率，就像中彩票一樣），大大小小的礦工經(jīng)常會聯(lián)合起來組成礦池。礦池是一個合作團(tuán)體，礦工們在其中共享哈希算力，當(dāng)其中任何一個人找到一個區(qū)塊時，他們就按比例分配獎勵。這為參與者提供了更穩(wěn)定的收益。礦池運(yùn)營商通常收取少量費(fèi)用。比特幣的大部分哈希算力都集中在十幾個主要礦池中（例如 Foundry USA、Antpool、F2Pool、ViaBTC 等）。沒有哪個礦池能夠持續(xù)擁有超過 25-30% 的哈希算力；分布會發(fā)生變化，但為了保持去中心化和信任，社區(qū)和礦池運(yùn)營商都有動力不讓任何一個礦池變得過于主導(dǎo)。

挖礦獎勵和減半

礦工因維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全而獲得獎勵，但獎勵并非固定不變——它會遵循比特幣代碼定義的預(yù)設(shè)軌跡。區(qū)塊獎勵由兩部分組成：

• 區(qū)塊補(bǔ)貼：每個區(qū)塊鑄造的新比特幣。這項補(bǔ)貼始于 2009 年，最初為每個區(qū)塊 50 BTC，并計劃大約每 210,000 個區(qū)塊（約每 4 年）減半一次，稱為“減半”。2012 年，補(bǔ)貼降至 25 BTC，2016 年降至 12.5 BTC，2020 年 5 月降至 6.25 BTC，最近一次是在 2024 年 4 月的減半中降至 3.125 BTC。這種補(bǔ)貼將持續(xù)到最終降至 0（大約在 2140 年），屆時將不再鑄造新的比特幣（總量上限為 2100 萬 BTC）。
• 交易費(fèi)：每筆交易都可能包含發(fā)送方支付的費(fèi)用。這些費(fèi)用激勵礦工打包交易（尤其是在區(qū)塊空間有限且競爭激烈的情況下）。費(fèi)用是可變的；在擁堵時期（例如，需求旺盛時期，或2023 年比特幣上 NFT 序數(shù)幣或 meme 幣熱潮等現(xiàn)象），費(fèi)用可能會飆升，并顯著增加礦工收入。在平靜時期，費(fèi)用可能只占獎勵的一小部分。目前，費(fèi)用通常占區(qū)塊獎勵的一小部分，但有時也會飆升——例如，在 2023 年 5 月，由于用戶抬高交易成本，費(fèi)用一度占據(jù)了獎勵的很大一部分。

每次減半后，區(qū)塊補(bǔ)貼的減少意味著礦工在相同工作量下獲得的比特幣獎勵減少。這是設(shè)計使然——它控制了比特幣的供應(yīng)通脹。然而，從歷史上看，減半也往往與比特幣價格上漲相關(guān)，這可以抵消以比特幣計算的獎勵減少。例如，在2020年減半后的一年里，比特幣價格大幅上漲，即使補(bǔ)貼為6.25比特幣而不是12.5比特幣，挖礦仍然保持盈利。2024年減半將獎勵削減至3.125比特幣；價格上漲能否彌補(bǔ)這一損失是礦工們關(guān)注的焦點(diǎn)。這確實意味著，如果價格不能迅速上調(diào)，挖礦利潤率通常會在減半后立即受到擠壓。

環(huán)境影響和能源使用

比特幣挖礦的能源消耗是一個備受爭議的話題，因為它本身就是能源密集型的，而這恰恰是網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵。預(yù)計到2025年中期，比特幣網(wǎng)絡(luò)將消耗約10千兆瓦的持續(xù)電力，相當(dāng)于每年130-150太瓦時（TWh），相當(dāng)于一個中等規(guī)模國家的用電量。這約占全球電力需求的0.4-0.6%。

批評源于對能源結(jié)構(gòu)相關(guān)碳排放的擔(dān)憂；2020年代初，大量挖礦依賴煤炭，導(dǎo)致二氧化碳排放量增加。然而， 2021年中國頒布挖礦禁令后，人們開始轉(zhuǎn)向更可持續(xù)的能源。劍橋大學(xué)的一項研究發(fā)現(xiàn)，到2025年，可持續(xù)能源將占比特幣挖礦的52.4%，可再生能源和核能將顯著增長。煤炭使用量將下降至約9%，天然氣將成為主要能源（38%）。

盡管清潔能源的使用有所增加，但比特幣挖礦仍然會產(chǎn)生大量碳排放，預(yù)計到2025年每年將產(chǎn)生4000萬噸二氧化碳。一些挖礦公司利用過剩的可再生能源，而另一些則利用閑置的能源。在德克薩斯州，礦工們參與了需求響應(yīng)計劃，以穩(wěn)定電網(wǎng)。

環(huán)境辯論凸顯了盡管比特幣的能源消耗很高，但越來越多的能源來自可再生能源或廢棄能源，這與網(wǎng)絡(luò)安全直接相關(guān)。批評者主張使用替代能源，而支持者則看到了可再生能源的投資潛力。為了應(yīng)對能源問題，監(jiān)管審查已經(jīng)出臺，一些司法管轄區(qū)對挖礦實施了禁令或限制。相反，薩爾瓦多等一些地區(qū)則利用地?zé)崮埽苿油诘V以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。

如何開始挖掘比特幣（你可以嗎？）

個人挖礦比特幣在技術(shù)上是可行的，但如果沒有低成本電力和專用 ASIC 硬件，通常難以盈利。以下是入門所需條件的簡要概述：

• 硬件：您需要一臺或多臺ASIC 礦機(jī)，價格可能高達(dá)數(shù)百甚至數(shù)千美元。較新的型號效率更高，而較舊的型號可能更便宜，但由于耗電量較高，利潤較低。此外，電源、冷卻系統(tǒng)和可靠的互聯(lián)網(wǎng)連接等其他基礎(chǔ)設(shè)施也至關(guān)重要。
• 電力：評估您的電力成本，因為這會嚴(yán)重影響您的盈利能力。許多盈利的礦工的電力成本約為每千瓦時 0.05 美元或更低。較高的零售電價可能會導(dǎo)致電力成本高于挖礦收益。
• 礦池：建議加入礦池，因為單獨(dú)挖礦的成功率很低。礦池會根據(jù)區(qū)塊發(fā)現(xiàn)的貢獻(xiàn)來分配獎勵，從而提供更穩(wěn)定的收入。
• 挖礦軟件： ASIC 通常附帶固件，可通過網(wǎng)頁界面進(jìn)行配置。如果使用其他硬件，可以使用 CGMiner 或 BFGMiner 等軟件。
• 設(shè)置和維護(hù)：請將礦機(jī)放置在通風(fēng)良好的區(qū)域，以控制熱量和噪音。定期維護(hù)、除塵和監(jiān)控對于礦機(jī)的最佳性能至關(guān)重要。
• 錢包：確保您有一個安全的比特幣錢包來接收來自礦池的收益。

對很多人來說，云挖礦是一個更容易的選擇，但務(wù)必謹(jǐn)慎，因為這個行業(yè)存在不少騙 局。務(wù)必徹底調(diào)查供應(yīng)商，避免簽訂無利可圖的合同或潛在的騙 局。如果某個交易看起來好得令人難以置信，那它很可能就是假的。

2025 年比特幣挖礦是否有利可圖？

比特幣挖礦的盈利能力受多種因素影響，包括比特幣價格、挖礦難度、設(shè)備效率和電力成本。2022-2023 年的加密貨幣寒冬期間，比特幣價格大幅下跌，哈希率上升，導(dǎo)致低效礦工倒閉。到 2023 年，比特幣價格的回升以及更新、更高效的 ASIC 礦機(jī)的出現(xiàn)，使得管理良好的挖礦業(yè)務(wù)能夠盈利。2024 年 4 月的減半減少了礦工的 BTC 收入，但隨后的價格上漲有助于穩(wěn)定收益。

像 Marathon Digital 和 Riot Blockchain 這樣的大型挖礦公司受益于規(guī)模經(jīng)濟(jì)，并能協(xié)商出更優(yōu)厚的電力交易。相比之下，小型或家庭礦工則面臨更高的電力成本挑戰(zhàn)，因為電力成本可能超過比特幣的市場價格。許多人發(fā)現(xiàn)直接購買比特幣比挖礦更簡單。

挖礦的盈利能力還取決于外部因素，例如網(wǎng)絡(luò)難度和哈希率。隨著越來越多的礦工進(jìn)入該領(lǐng)域，競爭加劇，利潤率通常會受到擠壓。到2025年中期，雖然挖礦難度較高，但比特幣的價值也會上漲，這將使那些運(yùn)營成本低且擁有現(xiàn)代化設(shè)備的礦工受益。

歸根結(jié)底，如果操作高效且規(guī)?；?，比特幣挖礦是可以盈利的，但這需要大量的投資和專業(yè)知識。對于個人愛好者來說，專注于購買比特幣或投資挖礦公司可能比直接挖礦更有利可圖。

總結(jié)

比特幣挖礦已從一項業(yè)余愛好活動發(fā)展成為一個全球性產(chǎn)業(yè)。2025年，它的特點(diǎn)是大規(guī)模運(yùn)營、復(fù)雜的策略以及更清潔能源使用的趨勢——所有這些都由中本聰所啟動的激勵機(jī)制支撐。對于普通人來說，由于競爭激烈和成本高昂，挖礦通常并非獲取比特幣最簡單的方式，但它仍然是新比特幣誕生的唯一途徑，并且對于比特幣去中心化地執(zhí)行其規(guī)則至關(guān)重要。隨著比特幣的持續(xù)繁榮，挖礦也將繼續(xù)適應(yīng)變化，確保區(qū)塊鏈在未來數(shù)年保持安全和穩(wěn)健。

以上就是什么是比特幣挖礦？2025年它將如何運(yùn)作？是否有利可圖？的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于比特幣挖礦運(yùn)作方式介紹的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！