什麼是挖礦？
挖礦（Cryptocurrency Mining）是在採用工作量證明（Proof of Work，簡稱 PoW）的區塊鏈網路中，利用電腦硬體進行雜湊運算，參與記錄交易、產生新區塊並維護網路安全的過程。 參與者稱為礦工。以比特幣為例，礦工提交的區塊符合規則並被網路採用後，可以獲得新發行的比特幣和區塊內交易的手續費。
挖礦的核心功能
挖礦不僅與新幣發行有關，也承擔交易記錄和網路安全方面的作用。
把交易寫入帳本。 礦工收集並檢查等待處理的交易，將它們整理成一個區塊。區塊是一批交易及相關資料，新區塊接在已有區塊後面，形成持續更新的區塊鏈。
提高改寫記錄的成本。 產生符合要求的區塊需要投入計算。若要改寫已被採用的歷史記錄，攻擊者需要重新完成相應工作量，並追趕網路持續增加的區塊。這個過程需要大量算力，因而增加竄改交易歷史的難度。網路中的其他電腦（節點）仍會獨立驗證區塊，計算投入不能讓不符合規則的交易變得有效。
依規則發行新幣並提供誘因。 在比特幣網路中，新幣透過區塊補貼發行，手續費則來自已有比特幣的轉移。兩者構成區塊獎勵，為礦工投入設備和電力提供經濟誘因；其他網路的獎勵分配規則可能不同。
挖礦是如何運作的？
以比特幣為例，挖礦可以分為五個步驟：
收集並檢查交易。 挖礦系統取得尚未入塊的交易，檢查簽章、金額和資金是否已被花費等條件。
組成候選區塊。 將選定交易整理成準備提交的新區塊，並加入依規則領取獎勵的特殊交易。
反覆計算。 礦機持續調整候選資料，對區塊標頭進行雜湊運算。區塊標頭包含區塊的摘要資訊；雜湊運算將這些資料轉換成數值結果。礦機要找到不大於網路規定目標值的結果，通常需要大量嘗試。
廣播結果。 找到符合要求的結果後，挖礦系統將區塊傳送給網路中的其他節點。節點是執行網路軟體的電腦，會獨立檢查交易、獎勵和計算結果是否有效。
區塊被採用，繼續挖礦。 有效區塊被採用到目前鏈上後，礦工可以依規則獲得獎勵，並繼續參與下一個區塊的競爭。若同時出現多個有效分支，還要依網路規則選擇採用的分支。
檢查交易是否有效，與反覆進行雜湊計算，是流程中的不同工作。雜湊計算用於競爭出塊，具體機制可繼續閱讀工作量證明。
算力表示每單位時間進行雜湊計算的速率。礦工可以獨立挖礦，也可以加入礦池。礦池將多個礦工的算力組織起來，再依貢獻和結算方案分配收入。通常透過礦工提交的工作份額（share）衡量貢獻：這些計算結果達到礦池設定的較低難度門檻，但多數還不足以成為整個網路接受的區塊。加入礦池可以減少獨立出塊造成的收入波動，但不會憑空提高相同算力的理論出塊機會。
挖礦需要什麼設備？
所需硬體取決於網路採用的演算法。比特幣挖礦通常使用 ASIC 礦機：ASIC 是為特定計算設計的專用晶片，能有效率地執行相應雜湊運算。部分其他工作量證明網路可以使用顯示卡等硬體，一種設備並不適用於所有網路。
除了礦機，還需要配套的運作條件：
供電設備與穩定電力：持續為礦機提供符合要求的電力，電源和線路需要承擔設備負載。
散熱系統與場地：設備運作會產生熱量，需要通風或其他冷卻設施；噪音和空間也會影響場地選擇。
網路連線：接收交易和新區塊，及時提交計算結果。連線不穩定可能使礦機持續處理已經落後的任務。
挖礦軟體：連接節點或礦池、取得計算任務、向設備分配工作並提交結果；相應的錢包或收款地址用來接收收入。
比較設備時，需要同時看算力和耗電量，也就是計算速度和運作時消耗的電力。相同算力的設備，耗電量、穩定性和維護成本可能不同。
主要風險與挑戰
電費、設備和維護成本
挖礦收入需要涵蓋電費、散熱、維修、礦池費用和設備折舊。礦機購入後，即使正常運作，也不一定能收回成本。耗電量越高、電價越高，持續運作的成本通常越大。
幣價和獎勵變化
相同數量的獎勵，在幣價下跌時能換得的金額會減少。比特幣區塊補貼也會依減半規則逐步下降，手續費收入則隨交易需求變化。補貼最終歸零不會在協定層面關閉挖礦，但未來手續費能支持多少算力，不能僅憑發行時間表確定。
算力競爭與收入波動
設備算力不變時，其他礦工增加算力會降低其相對佔比。比特幣也會依過去的出塊時間定期調整難度，讓平均出塊間隔接近目標。找到有效結果具有隨機性，因此設備運作更久，不代表下一次一定輪到自己出塊。
設備故障與營運風險
高溫、停電、設備故障或網路中斷會減少有效工作時間，也可能帶來維修和安全成本。礦機更新換代還可能使舊設備失去成本優勢。
加入礦池時，還要考慮費用、結算規則和營運方的支付能力。雲端挖礦通常是付費使用他人營運的算力，購買者依賴服務商實際提供算力並履約；宣傳的回報不能取代對真實營運情況的查證。
能源與監管要求
挖礦能否在某地營運，也取決於當地對用電、場地、噪音、稅務和相關經營活動的要求。這些要求因地區而異，也可能變化。協定允許參與，不代表任何場所都可以直接部署礦機。
因此，理解挖礦需要同時看網路機制、設備投入和實際營運條件，而不只是看能獲得多少代幣獎勵。
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