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科普 |第12课比特币挖矿理论收益和实际收益公式介绍

imtoken钱包地址 2023-01-17 01:29:20

比特币挖矿收入如何计算？其实网上搜索的很多，计算方法也不同。我的版本倾向于逐层推进，尽量不引入任何跳跃步骤。

比特币挖矿原理

简单来说，比特币挖矿就是一个不断经过SHA256哈希计算的过程，最后得到一个满足前n位0的输出结果，谁先得出这个结果，打包权（blocking right）就属于谁谁，然后获得 BTC 作为区块奖励。

在《理解区块链中的“挖矿”，你也可以成为“矿工”》一文中，我解释了比特币挖矿的原理。如果您想了解更多，请点击文章查看详情。

理论利润计算

这里，我们需要提前了解两个概念：

1）算力：比特币的算力是a，随着比特币的不断增长，“每多3个零”就可以换算成下一个单位。从小到大依次为K、M、G、T、P、E。从表达上看，1KH/S表示每秒可以计算1000个哈希。

1 H/s = 每秒 1 次哈希冲突 1 KH/s = 每秒 1,000 次哈希冲突（3 0）1 MH/s = 每秒 1,000,000 次哈希冲突（6 0）1 GH/ s = 1,000,000,000 次哈希冲突每秒（9 0）1 TH/s = 1,000,000,000,000 次哈希冲突每秒（12 0）1 PH/s = 1,000,000,000,000,000 次哈希冲突每秒（15 0）1 EH /s = 1,000,000,000,000,000,000 次哈希冲突每秒（18 0）

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以目前线下主流矿机神马M20S-68T为例，表示平均算力约等于68 TH/S，即每秒可计算68,000,000,000,000次哈希碰撞（68次后15 0）.

2）难度：算力的难度是衡量挖矿难度的指标。难度越大，每T的输出值越小，输出值越大。整个比特币网络的难度每2016个区块调整一次（根据上一周期全网算力动态调整），确保出块时间始终保持在10分钟左右。比特币每10分钟（600秒）产生1个区块，每天144个区块，那么2016/144=14天，也就是每14天调整一次难度。

在难度为1的情况下，理论上你可以只需要计算2的32次方哈希碰撞就可以生成一个区块。目前全网难度为 12,759,819,404,408（2019 年 10 月 1 日），所以需要将 12,759,819,404,408 乘以 2 的 32 次方，得到的数字就是你的理论出块所需的哈希冲突次数。

因此，理论收益的计算公式为：算力*12.5*144 = 矿机全天收益

1）出块所需的理论计算能力=网络总难度*2的32次方

2）出块时矿机算力=矿机算力*600秒

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3）12.5是当前区块比特币的产出，即每个区块奖励12.5 BTCbtc骰子概率计算器，如果要计算每日收益，您可以将上述结果乘以 144。

仍以神马M20S -68T为例，根据10月1日全网难度，理论日收益计算公式如下：

科普 | 第12课比特币挖矿理论收益与实际收益公式介绍

即68TH/s矿机，全天理论收益为0.0013400725 BTC。

实际收入计算

在实际收益计算中，与理论收益还是有很大差距的。机器费、电费、矿池手续费，可能还有矿场托管费、运维费等额外费用，我们这里只算前三项。在此之前，我们还是需要提前了解几个概念：

1）1 kWh = 1千瓦（kW）/小时：表示1千瓦时可以使功率为1000瓦（w）1小时。以神马M20S-68T为例，其额定功耗为3264W，即3.264千瓦，也就是说这台机器1小时需要消耗3.264度电。

2）矿池结算模式：所谓矿池，可以理解为把所有愿意加入矿池的矿工作为一个整体，集体挖矿的概念。在这个机制中，无论单个矿工可以使用多少算力，只要通过加入矿池参与挖矿活动，就可以通过对矿池的贡献获得相应的比特币奖励。矿池结算模式主要分为四类：PLNS、PPS、PPS+、FPPS，这四类也是一种结算模式的演进历史。

总结一下：

PPLNS=实际区块奖励的收入

PPS=理论上爆炸的收入

PPS+=理论爆块奖励收益+实际挖矿费

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