哈希率和加密货币挖矿：基础知识

要解释哈希率，我们首先需要了解加密货币挖矿和工作量证明共识算法是如何工作的。

加密货币挖矿是矿工投入计算能力以提供安全性并确保网络正常运行和性能的过程。

矿工究竟是如何做到这一点的？为了确认交易并将它们添加到一个区块中，矿工必须在每个区块中找到一个密码难题的解决方案。难题在于找到一个哈希，它是一个 64 位的十六进制数。

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“散列”是指通过将任何数据输入转换为固定长度的十六进制输出来加密货币数据。例如，比特币使用 SHA-256 散列函数。块哈希长 64 位，包含该块内的所有交易数据。

除了反复试验，矿工没有其他方法可以找到该哈希值。他们必须一个接一个地“猜测”一个哈希值，直到找到正确的哈希值。矿工每秒可以做出的猜测数量就是我们所知的“哈希率”。

也就是说，网络的哈希率是指全球所有比特币矿工产生的哈希总量。换句话说，它是矿工用来保护比特币网络的总计算能力。

为什么算力很重要？

加密货币挖矿是一种以利润为导向的竞争活动。矿工们相互竞争，成为第一个找到区块并获得奖励的人。

他们每秒可以产生的哈希值越多，首先找到正确哈希值的机会就越大。尽管从技术上讲，低哈希率的矿工可以在最初的几次尝试中找到一个区块，但实际发生这种情况的可能性是万亿分之一。

也就是说，矿工的算力输出直接影响他们的盈利能力。希望增加利润的矿工通常会扩大规模，购买更多更好的挖矿硬件来提高他们的算力输出。这反过来又增加了挖矿难度——哈希率之所以重要的另一个重要方面。

难度有助于稳定网络的性能并维护安全性，因此了解哈希率如何影响它至关重要。

比特币的挖矿难度每 2016 个区块调整一次，与总算力成正比。在网络上工作的哈希值越多，就越难找到一个块。

总之，哈希率不仅对矿工的盈利能力很重要。这也是网络安全的一个主要因素，因为哈希值越多，攻击协议的成本和难度就越大。

测量算力

如上所述，矿工通过他们每秒可以产生的哈希猜测次数来衡量他们的哈希算力。

现在，因为我们拥有每秒可以执行数万亿次计算的机器，这些数字已经呈天文数字上涨。矿工们正在使用不同的哈希单元来更好、更清楚地说明他们的哈希算力。

我们用来衡量比特币哈希率的单位是：

• H/s：每秒的哈希值。
• KH/s：每秒千哈希（或 1,000 H/s）。
• MH/s：每秒兆哈希（或 1,000 KH/s）。
• GH/s：每秒千兆哈希（或 1,000 MH/s）。
• TH/s：每秒兆赫数（或 1,000 GH/s）。
• PH/s：每秒 Petahashes（或 1,000 TH/s）。
• EH/s：每秒 Exahashes（或 1,000 PH/s）。

然而，鉴于技术进步，最常用的面额是最后三个——TH、PH 和 EH/s。例如，比特大陆的 S19 Pro（市场上最受欢迎的比特币 ASIC 矿机之一）的哈希率输出为 110 TH/s。那是每秒一百一十万亿次哈希猜测。这是很多计算。

其他哈希算法

从逻辑上讲，并非所有工作量证明加密货币都像比特币那样使用 SHA-256 哈希算法。其他区块链网络——尤其是哈希率远低于比特币的小型网络——越来越担心 ASIC 矿工的巨大计算能力。

比特币拥有巨大的算力，这使得攻击它变得非常困难。然而，一些 ASIC 足以将大部分计算能力中心化在这些较小的链中，从而带来巨大的风险和漏洞。

也就是说，许多区块链开发了比特币专用计算机无法破解的抗 ASIC 哈希算法。

Equihash 是一种被多种山寨币（如 ZCash 或 Horizen）使用的挖矿算法，需要大量 RAM 内存来挖矿，而比特币 ASIC 则没有。尽管如此，Equihash 对 ASIC 的抵抗并没有持续多久，因为专业的硬件制造商已经开发出了挖矿这种算法的解决方案。

另一个例子是 Monero (XMR)，它使用其独有的算法 RandomX。

根据开发人员的说法，RandomX 使用随机代码执行（因此得名）以及几种内存硬技术，以最大限度地降低专用硬件的效率优势。

名单还在继续。随着制造商不断推出新的、更高效的硬件，我们可能会不断看到开发人员试图与之抗争。

商品化算力

在安全性和性能方面，哈希率是工作量证明网络的关键要素。

也就是说，我们认为哈希率应该就像比特币一样：去中心化且任何人、任何地方都可以访问。然而，这与我们今天的情况相去甚远。

目前，ASIC 制造商屈指可数，其中大部分位于亚洲。考虑到运输成本、供应链问题和有限的生产能力，非洲或南美等地区的人们很难获得 ASIC。