比特币挖矿 - 控制器和矿机

1 简介

矿机只要插上电源，插上网络，开机，24小时不间断地生产虚拟货币。 听起来很令人兴奋！ 下面我们就来看看矿机是如何联网挖矿的。 矿机有很多种，有的集成了很多显卡。 有的像电脑，有的像U盘。

图片.png

不管是哪种矿机，都至少包括网络和计算两部分。 联网部分负责计算数据的收发和矿工身份证明，计算部分负责具体的挖矿。 这里我们考虑最常见的情况，一个控制板有多个矿机，并连接到其他人的矿池。 矿工只需要在设置时将电脑或手机连接到控制器的网页界面即可。 其他情况下，只需要启动控制板和矿机就可以挖矿了（有的矿机和控制板是一体的）。 当然，这是指别人的矿池。 如果自己做矿池，矿池也需要机器。

2.控制器（连接网络的部分）

下面以树莓派控制板为例，分析一下控件内部是如何工作的，以及如何与上下层进行交互。 一般树莓派自带dhcp客户端，连接网线后可以自动获取IP地址。 上面运行一个WebServer，增加了miner-web工具，支持矿机的Web设置界面。 矿工通过路由器找到分配给控制器的IP地址比特币手机挖矿机软件，然后使用http连接进行设置。 这个时候需要设置矿池的具体信息和钱包地址。 地址是从矿池中获取的。 通过usb连接的矿机（可以通过hub连接多台）直接映射到/dev下的设备。 运行在树莓派上的挖矿程序miner控制设备完成特定的计算。 矿机参数通过网页设置获取。 如果没有控制器，上述工作也可以用电脑完成，但是像树莓派这样的微型电脑功耗低，卖家已经完成了挖矿等相关功能，相对省时，省力、省电。 控制器的核心是矿机程序，也可以在电脑上运行minerd来控制矿机。 如果没有购买矿机比特币手机挖矿机软件，也可以使用电脑上的CPU/GPU挖矿，但是算力有限，无法挖矿。 但是通过这种方式，在搭建矿池的时候，可以用一台机器来模拟整个矿池的运行逻辑。 以下是一些常用的挖矿工具：

1）cpuminer（可以在云端模拟，不需要gpu、矿机等设备）

$ git clone https://github.com/pooler/cpuminer.git
$ cd cpuminer/
$ ./autogen.sh
$ ./configure

$ make;make install
$ minerd --url=矿池地址 --user=用户名 --pass=密码

2）cpu/gpuminer（需要矿机，无法在云端测试）

$ apt-get install cgminer

$ cgminer -o 矿坑地址 -u 用户名 -p 密码

3）bfgminer（需要矿机，无法在云端测试）

$ apt-get install bfgminer
$ bfgminer

不指定参数也可以找到本机开启的矿池，搜索本机连接的矿机硬件。

3、矿机（计算部分）

早期是用电脑挖矿，现在是专用矿机：显卡、FPGA（现场可编程门阵列）、ASIC（专用集成电路）矿机的出现，大大提高了算力水平并减少了计算时间。

图片.png

1）显卡

显卡的组成模块是乘法器和加法器。 可以并行计算，但是比较耗电。

2）FPGA矿机

FPGA（Field-Programmable Gate Array）现场可编程门阵列。 它是一系列具有可编程互连的可编程模块。 FPGA和乐高一样，具有很高的灵活性，可以根据实际应用的需要搭建所需的硬件组件。 但乐高本身就是一种浪费：它的功耗性能比、可变布线资源、冗余逻辑资源实际上都是一种浪费。 虽然比显卡省电，但效果不如显卡，只是过渡产品。

3）ASIC矿机

ASIC（Application Specific Integrated Circuits）是为特殊用途而设计的集成电路。 不能修改，所以前期开发周期长，成本高。 和蚂蚁矿机一样，烤猫矿机也是ASIC矿机。 ASIC的能效也是最高的，基本上是现在卖的矿机。