「火星公开课」第186期 |BTC.com庄重、胡静：PoW挖矿那些事

要点速览：

1.Proof ofWork构成了现在区块链世界稳定安全的基石。

2.2013年进入ASIC矿机时代带来了一波算力的猛涨，从2015年开始，算力一直处于相对平稳的增长状态，和行情没有绝对的关系。

3.比特币背后实际上是类似PoW等相对成熟的技术，中本聪巧妙地打造了这样的一套系统。

4.“自私挖矿”确实存在，会使得攻击者获得额外的收益，但这种攻击很容易被发现。

5.对于比特币来说，目前的匿名算力很少，绝大部分算力都是已知的公开矿池。

9月27日21:00，BTC.com CEO庄重、BTC.com COO胡静做客「火星财经创始学习群」，围绕“PoW挖矿的那些事”这一主题，与轮值群主魏天元进行了深度对话，涵盖挖矿安全、算力、分配方式等热点话题。

庄重认为，借助区块链这个载体，各种新的挖矿概念确实更好地提高了用户的参与感，用户行为本身也是对社区的贡献，将这部分贡献回馈用户是非常有意思的想法。

胡静则表示，BTC.com矿池占比特币算力的14%，是最大的比特币矿池，而全网算力的增加说明算力持有者仍然认为在这个时间投资算力是可行的，币价的上升会吸引更多的算力参与挖矿。

以下为对话原文，由火星财经（微信：hxcj24h）整理：

一、POW构成了区块链世界稳定安全的基石

魏天元：现在区块链的发展俨然进入了新时代，各种采用ERC-20Token的项目都可采用“XX即挖矿”的分配模式，这是很有创新性的。但是不知大家是否想过，为什么这些ERC-20Token只需要介绍其“创新性”，却无需介绍其“安全性”呢？

庄重：如果不考虑代码问题，并使用标准模块编写ERC-20代币的话，它们的安全性是由无数遍布在世界各地的以太坊PoW矿工和无数日夜飞速运转的显卡和以太坊矿机保证的。双花攻击ERC-20Token的难度是和双花攻击以太坊的难度相当的，非法的交易则是有以太坊的共识协议保证不会发生。

胡静：目前，比特币全网算力超过50EH/s，以太坊算力250TH/s，可以说ProofofWork构成了现在区块链世界稳定安全的基石。我们BTC.com矿池现在占到比特币算力14%，是最大的比特币矿池。以太坊矿池虽然刚刚上线，也正在快速的增长着。主站2015年成立，矿池2016年成立，经历了比特币的牛熊转换和以太坊的诞生，我们确实在PoW挖矿方面积累了一些的知识和经验。

相信大家都对PoW挖矿都一定的了解，但是对于部分投资人来说，有时会弄不清矿池和矿场的概念，我先简单介绍一下两者的区别。

矿场是集中一定数量矿机进行挖矿运算的场所，通常需要合适的场地，足够的电力，专业的维护。矿池是集中各个矿场的算力的软件服务，并不拥有真正的矿机。

二、算力和行情没有绝对关系

魏天元：?很多投资者都曾以为算力是和比特币的市值挂钩的，但是为何今年比特币市值一直下行，全网算力却一直在增加呢？

胡静：全网算力的增加说明算力持有者仍然认为在这个时间投资算力是可行的。价格的上升会吸引更多的算力参与挖矿。从难度对数表可以看到，2013年进入ASIC矿机时代带来了一波算力的猛涨，从2015年开始，算力一直处于相对平稳的增长状态，和行情没有绝对的关系。

魏天元：?比特币全网算力一再增加，有人曾经问我，为什么算力一直增加，但比特币仍然保持10分钟解出一个新区块呢?

庄重：中本聪在白皮书中已经提到了这个内建的难度调整机制。

Tocompensateforincreasinghardwarespeedandvaryinginterestinrunningnodesovertime,theproof-of-workdifficultyisdeterminedbyamovingaveragetargetinganaveragenumberofblocksperhour.Ifthey'regeneratedtoofast,thedifficultyincreases.

这是原文，这里并没有提到难度调整的细节，比如多久调整一次难度，调整的幅度有没有限制。这些都是通过最初版本的Bitcoin源代码体现的。比特币的很多其他规则也是最初通过代码表述的。

其实这套机制也是中本聪在前人的基础上将这些概念应用，比特币的背后实际上是类似PoW这样各种相对成熟的技术，中本聪巧妙地打造了这样的一套系统。

很多人对中本聪的身世很好奇。RSK的创始人Sergio研究了疑似中本聪挖出的区块，认为中本聪有可能挖掘了最前面1万多个区块，每区块里有50个比特币，从而估计出中本聪可能持有几十万枚比特币。当然现在中本聪早已选择沉寂了，他的身份只能是个传说。

这类区块链上的数据分析也是很有意思的研究，BTC.com的区块链浏览器提供了数据API，并且我们也提供了一些报表https://btc.com/stats

目前使用量最大的是矿池份额占比https://btc.com/stats/pool这里可以看到各时间段内矿池出块占比、空块等数据。

另一个则是未确认交易信息https://btc.com/stats/unconfirmed-tx这里会展示比特币内存池的变化和当前最佳交易手续费率的估算。

近期我们也新上线了地址类型的统计和OP_RETURN交易的统计，很多数据不仅有趣，也有经济价值。比如刚才提到的手续费的估算，可以帮助用户节省手续费的开销。

ERC20代币监控可以更快发现活跃的代币，去中心化交易所交易数据可以发现很多有价值的信号。我们会在接下来的产品特别是以太坊区块链浏览器上提供更多统计和数据分析类功能，并支持定制需求。

三、关于以太坊“叔块”

魏天元：关于区块，不得不提的还有一个以太坊的“叔块”，叔块是什么呢？又是如何产生的呢？。

庄重：比特币挖矿有孤块的概念，也就是两个矿工在相近的时间里发现了同一个高度的区块，其中只有一个区块会最终在主链上，另一个区块则会无效，矿池会因此损失相应的区块奖励。这一现象的根源是区块广播到整个网络需要时间，各个节点在此之间的状态会不一致，这个是无法避免的。

这个现象在区块间隔比较短或者区块链自身网络广播性能不好的时候会更严重。以太坊的区块间隔是15秒，远小于比特币的10分钟，因此在设计时引入了被称为“GHOST”的机制，使得这些孤块仍然会有一定的收益，提高矿工的积极性，这些比特币概念上的孤块也就成为了叔块。并且为了鼓励矿工广播这些原本的孤块，引用叔块也会有固定的3/32以太坊额外奖励。

这里也不难发现，以太坊的总上限实际是不确定的。随着行情的爆发，矿工可以选择的挖矿币种和算法也大量增加。BTC.com矿池在近期上线了ETH/ETC矿池，加上明天上线的DCR矿池，我们的币种支持会更加丰富，后面也会有其他币种的上线计划。

ASIC矿机今年也成了一些加密货币社区的争议热点。当然最有意思的是挖矿这个概念本身的延伸，交易即挖矿、关注即挖矿、挖矿即挖矿等等。

借助区块链这个载体，各种新的挖矿概念确实更好地提高了用户的参与感，用户行为本身也是对社区的贡献，将这部分贡献回馈用户是非常有意思的想法。

四、“自私挖矿”很容易被发现

魏天元：关于挖矿，也有个有意思的概念叫做“自私挖矿”，指得就是挖到矿后不发布，继续挖，挖到第二块的时候再发布出来。这样的挖法是公平的么？为什么有矿工会选择这种挖法?

庄重：可以看我2013年的知乎回答https://www.zhihu.com/question/21976182/answer/19913803

这种攻击方式是确实存在的，会使得攻击者获得额外的收益。PoW的机制下，我们定义的公平性是指拥有全网算力X%的用户正好有X%的概率挖到下一个区块。

但是这种攻击是很容易被发现的，这个可以根据比特币节点的分叉日志和矿池出块记录来判断。对于比特币来说，目前的匿名算力很少，绝大部分算力都是已知的公开矿池。

五、矿池的分配方式盘点

魏天元：挖矿要靠矿工，矿工也靠矿池。容纳了这么多矿工，那矿池又是如何分配的呢？什么是PPS，什么又是PPLNS，为什么BTC.com是FPPS呢？

庄重：先说一下矿池的原理，矿工给矿池提交的是一个远低于全网难度的任务，矿工提交回的任务就会被计入工作量，提交1个难度为1的任务就被称做1个Share。这些提交回的任务之中可能会有满足全网难度的，这个时候矿池也就相应找到了1个区块。矿池在分发收益的时候就会根据用户提交的Share总数来计算相应的收益。

最早期的矿池采用的是直观的根据出块期间Share百分比来分配的方式（Proportional）。这种简单的方式很快被发现了存在跳矿攻击的问题，因此出现了PPS和PPLNS这两种主流的分配方式。

PPS(Pay PerShare)是根据全网难度计算1个Share的收益，之后根据用户的Share总数相乘得到收益。

PPLNS(PayPer Last N Share)是每次出块根据在此之前N个Share内的用户Share占比来计算收益。这个N是矿池可选的参数，并不影响收益计算。

两种方法都解决了跳矿攻击的问题，区别在于PPS模式下矿工的收益是稳定的，矿池需要承担运气不好情况下的亏损。PPLNS模式下，矿池没有亏损的风险，但是矿工的收益会受到矿池运气值的影响。

在过去，PPS和PPLNS还有一个非常大的区别是PPS模式是不分配交易手续费部分的奖励的，通常费率也会更高。在手续费占比不高的时候，这个通常不会有很大的区别。然而随着交易手续费的提高和区块奖励的下降，这个部分占的比重已经不能忽视了，特别是去年。

FPPS模式会根据结算日区块的平均手续费来调整PPS模式下每个Share的收益，相比固定比例的PPS能够更好的适应手续费的变化。简单的说就是不用每天发布PPS 10x%了，相比PPS+减少了手续费部分分配的运气值影响。相对于其他分配模式，FPPS可以显著地提高矿工的收益，这也是BTC.com采用这种模式的原因，最大力度的让利给用户。

胡静：庄大讲的比较技术，我简单复述一下。目前挖矿的收益分为两部分，一个是coinbase，固定12.5个比特币，一个是tx fee，交易手续费。

目前几大矿池的分配方式上，对于12.5部分，基本是一致的，没有太大区别，主要是tx fee这里。

主流的PPS+，采用的是PPLNS方式分配tx fee，简单来说，就是矿池挖到了多少交易手续费，扣除一定的服务费后，根据客户的share占比来分配，这个分配方式是把矿池的幸运值风险和矿工的收益绑定在一起了

另外一个就是FPPS，像庄大刚才说的，我们采用PPS方式来分配tx fee，幸运值风险在矿池端，客户的收益稳定，不受影响。

魏天元：听说BTC.com最近上线了以太坊挖矿，可以简单介绍一下这块儿的业务吗？

胡静：BTC.com的以太坊矿池也是FPPS分配，目前处于公测阶段。

庄重：公测期间，在BTC.com的以太坊客户，可以免费挖，同时所有的报块收益都会发放给客户，并且有3 ETH计算叔块奖励的补贴。

其他提问：

Q1：BTC.com是如何反超蚁池成为第一的？

胡静：两个矿池的定位不同，发展方向也不同，不单单看算力对比。

Q2: 目前还可以大批量购入矿机挖矿吗？

胡静: 目前布局挖矿业务，要根据个人的实际情况来进行判断。

嘉宾简介

庄重/ BTC.com CEO

毕业于中国科技大学，耶鲁大学访问学者。目前比特大陆BTC.com掌门人。区块链资深技术专家，参与过与比特币相关的各个领域的项目，包括软件开发和硬件研发。

胡静/ BTC.com COO

毕业于北京邮电大学，留英硕士，资深数据分析师，PMP认证项目经理，配合庄重和团队在半年内将BTC.com算力从4000P增长至9000多P，矿池排名从全网第四名提升到全球第一。

对话发起人

魏天元 / Path Network 国际顾问

洞察资本创始合伙人, Advisor of Path Network. 95后连续创业者，目前在美国迈阿密大学就读。早期区块链投资者，先后投资Eos、 Btm、Tron、Ipfs、Snt、Dew、Iost、Obenpai等项目，后成立洞察资本，专注区块链投资孵化, 先后投资Path、ZG、PPS、CoinXp、ONO 等众多项目及比特币矿场. 深度孵化Path Network, 获得比特大陆、硬币资本、丹华资本、Arrington Xrp Capital、火星共识实验室等机构投资。

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本文来源：火星公开课
原文标题：「火星公开课」第186期 |BTC.com庄重、胡静：PoW挖矿那些事

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编译者/作者：火星公开课

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