比特币挖矿与经济学：挖矿原理与矿场运营解析

比特币的挖矿原理是建立一个全球分布式账本，每个参与账户验证和打包的节点都能查询存储的自创世以来发生的所有交易来保障账户内的一笔钱不会被花销两次。每10分钟内发生的交易会被打成一包，成为一个区块，并且使用加密签名技术将前一个区块的签名信息用于验证后一个区块的签名，形成签名链，以保证账户和交易信息不被篡改。每时每刻都有未确认交易被广播给全网，然后比特币矿工会选择一些未确认交易验证并打包成一个区块，但并非所有矿工打包的区块都是有效区块，还需要参与一场难度不断提升的算术竞赛，胜出者才能得到全网认可并获得奖励（新发行的比特币）。

挖矿的本质是重复计算随机字符串的哈希值并检查结果字符串是否满足特定要求。为了得到满足要求的哈希值，矿工只能在交易信息后面附加一个随机尾数再计算哈希。如果结果不满足要求，则只能更改尾数重算。为了保障每个区块的生成时间具备足够的间隔，挖矿要求的特定哈希头部的零的数目定期自动增加，增加计算随机数的难度。

比特币挖矿设备的盈利能力分析主要考虑矿场购买比特币矿机的成本和收益。矿场的目的是通过消耗电力获得比特币，并将比特币兑现支付资本投入的成本、电费以及少量人工工资等费用进行摊销，从而获得利润。但是随着全网算力的提升，单个矿机的收益会不断下降并逐渐趋于零，而矿机的耗电量（主要运营成本）却近似恒定。因此，如果比特币兑现成现金后不足以支付电费，除非比特币未来会涨价，否则该矿机将进入报废状态，不应再被开启。造成矿场挖矿设备报废的主要原因是新一代挖矿硬件的问世。

比特币价格与矿机产业订单的关系是高度相关的。当比特币价格上涨时，投资者和投机者可能会对投资于矿机运营的回报产生更高的期望，从而刺激矿场的新建与扩容，提升上游挖矿硬件制造商的订单。而当比特币价格长期低迷时，挖矿就会显得无利可图，矿场也会放缓扩容和更新矿