關鍵詞：挖礦、區塊鏈、礦池、ASIC、Stratum、算力、以太坊、比特幣、GPU、FPGA
什麼是挖礦？
用最一句話概括：「挖礦就是不停嘗試隨機數 (nonce)，拼到哈希值符合難度條件，打包新區塊並獲得獎勵。」
在第三天建立的簡易區塊鏈裡，程式碼就像這樣：
while new_block.hash[0: difficulty] != '0' * difficulty:
new_block.nonce += 1
new_block.hash = get_hash(new_block, nonce)只要nonce改對，就能「挖」出新區塊；算力越強、嘗試次數越多，成功機率就越大。
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從單機到礦池：挖礦方式的演進
1. 原生節點挖礦
最初，所有完整節點（如早期 Bitcoin Core 或 geth）都內建 CPU 挖礦功能。只要同步完成資料，跑一條指令就能開始「單打獨鬥」。但隨著：
- 全網算力爆炸
- 難度被比特幣網路自動拉升
CPU/單機只剩下「挖 10 年也未必得一塊」的下場，於是最終被官方移除。
2. Solo Mining（單機獨立）
在區塊鏈早期，礦工稀少，自己跑節點、自己找nonce、挖到整筆獎勵全拿——這就是純粹的 Solo Mining。
優點：收益全收，意義浪漫。
缺點：算力門檻跟買樂透差不多，波動巨大。
3. Proxy：多台機器共用一張「出門證」
算力太低怎麼辦？在礦池概念普及前，人們先用 Proxy（代理伺服器）把巨量機器偽裝成「一台大機器」，把工作量匯總到同一個 IP，藉此提高命中率。
雖然解決了小算力問題，但 Proxy 仍屬「手工團隊」，分得獎勵的規則由各管理員自行決定，透明度較低。
4. Pool Mining（礦池挖礦）：去中心化世界的「再中心化」
礦池把全球零散算力打包成巨型聯合艦隊：
- 礦池伺服器：擔任「總指揮」，下發運算任務
- 礦工：按貢獻份額（share）取得收益，每天穩定出塊
- 設施門檻：不需要跑完整節點，接上 Stratum 協定即可挖
目前以太坊、比特幣網路超過 90 % 區塊由礦池挖出。前三大礦池 ETH-Pool、F2Pool、SparkPool 就占全網 > 50 % 算力。這也引發「挖礦中心化」的爭議：區塊鏈精神明明是去中心，實際卻變成礦池中心。
Stratum 協定：挖礦門檻消失了
“Stratum不再要求礦工運行完整節點，大大改變了規則。” —— Bitcoin.org
- TCP雙向長連接：即時推送新任務，減少「空轉」
- 輕量級：只需驗證工作量 Hash，不用再打包交易
- 標準接口：任何一台顯卡機或ASIC礦機都能快速接入
礦工從此告別高耗電的本地節點，只需要算力與礦池簽約即可。
自建 ETH／BTC 礦池：算力要多大？
建礦池技術門檻低（各式開源節點在 GitHub 重生），真正難的是「誰來參加」。
透過簡單機率可算：
| 鏈 | 平均每塊時間 | 日產塊數 | 想要 99 % 穩挖一塊 → 最小算力 |
|---|---|---|---|
| Ethereum | 15 秒 | 5,760 | 全網 0.08 % |
| Bitcoin | 10 分 | 144 | 全網 3.15 % |
結論：自建 ETH 礦池只需 BTC 1/40 的算力門檻，難怪在以太坊社群「自建礦池」的想法特別活躍。
挖礦硬體：從家用 CPU 到 ASIC 巨獸
CPU / GPU：人人一台電腦就能挖
- CPU：早期 Bitcoin、Monero、ETH 實驗性挖礦
- GPU：數千 CUDA 核心並行，把哈希算力直接放大百倍
比喻：CPU 是 4 台大貨車，GPU 是 4,000 台腳踏車——找寶藏當然用腳踏車海戰術更快。
FPGA：模組化晶片
- 可把邏輯閘「重新排線」針對單一算法優化
- 入門 10 萬台幣起跳，功耗表現優於 GPU，常被視為「過渡橋梁」。
ASIC：為挖礦而生的終極武器
- 完全固化電路：在晶片流片階段就把 SHA-256、Ethash 算法變成實體邏輯
- 以比特大陸 S19 Pro 為例，一台算力接近 110 TH/s，相當於一間小型礦場
- 缺點：只能挖特定算法，遇到分叉、算法更新就可能「一夜變磚」。也因此社群開始用算法迭代、抗 ASIC 設計來反制。明天系列文將詳細揭露「抗 ASIC」的眾多招式。
常見問題 FAQ
Q1：現在個人還能 Solo Mining 嗎？
除非腰纏萬 TH 或自帶核電站，如今比特幣、以太坊挖礦都已由礦池壟斷。個人可以轉向門檻低的「小幣」或參與 DeFi 流動性挖礦。
Q2：礦池收益分配是怎麼算的？
最常見為 PPS+（按份額保底）與 FPPS（含全網交易費）兩種。選池前先看「費率」+「算力佔比」+「打款門檻」三指標。
Q3：買二手 ASIC 機划算嗎？
檢查算力衰減、顯卡顆粒型號、電源瓦數、固件版本；二手 ASIC 常因性能衰減導致「買得便宜、用得心疼」。
Q4：未來硬體會再回歸 GPU 嗎？
若 PoS（權益證明）取代 PoW，GPU 又會轉向 AI、影像渲染；而堅持 PoW 的小幣仍可讓 GPU 發光。
Q5：自建礦池最怕什麼？
資安>營運>算力。駭客一次 DDOS 就可能把礦池幹掉；而沒人來挖，算力再多也只是「空城」。
Q6：挖礦還能避免中心化嗎？
結合「小型礦池同盟」+「抗 ASIC 算法」+「P2Pool 無伺服器設計」，是目前實驗最多的三大方向。
總結
「挖礦」從種子到森林，見證了密碼學、硬體與經濟激勵的完美共生：算力即是話語權，而礦池則像巨大共振腔。想要在區塊鏈世界真正立足，唯有弄懂這場「鐵與電」進化的每一步。