挖矿是什么
挖矿是指使用计算机处理哈希运算，为区块链网络提供算力，并在这个过程中获取数字货币作为奖励。挖矿是区块链网络中的重要环节，它为网络的安全性和稳定性提供了保障。
哈希运算是指将任意长度的数据通过一个固定的算法，计算出一个固定长度的结果。这个结果通常被称为哈希值。哈希运算是一种不可逆的运算，也就是说，无法从哈希值还原出原始数据。
在区块链网络中，每个区块都包含着一些交易记录。为了确保交易的真实性和完整性，每个区块都需要通过哈希运算来产生一个哈希值。这个哈希值会包含前一个区块的哈希值，以及当前区块的交易记录。这个哈希值也被称为区块头。
挖矿的参与者，也就是矿工通过计算区块头的哈希值，来竞争获得数字货币的奖励。
挖矿需要什么工具
在现代挖矿中，大部分矿机都使用显卡，也就是GPU，前面提到，挖矿的本质就是进行哈希运算，那么为什么需要显卡来计算，而不是计算的核心，处理器（CPU）呢？这还要从GPU和CPU的设计说起。
GPU和CPU在设计上的不同，导致两者的核心数量差异非常大，GPU主要用于大量的并行计算，比如深度学习，图像处理，数学模拟等领域，面对海量的数据，GPU在设计时就有多个并行处理单元，每个处理单元通常有自己的寄存器和缓存，可以高效的执行大量的浮点运算。而CPU更注重于单线程性能，更适合处理序列计算，指令流水等任务，往往CPU所需要提高的是主频，现代CPU也在慢慢增加核心数，来增强多线程性能，但是和GPU相比，核心数依然有限。
在挖矿过程中，需要进行大量的哈希运算，而每个哈希运算都是独立的计算任务，因为显卡的核心数较多，可以同时进行多个独立的哈希运算任务，以更快的速度完成计算，所以说，矿工所采用的工具大都是显卡。
挖矿如何产生价值
首先我们要明白一个概念，挖矿获得的收益，是数字货币，而不是当前的法定货币，这个观点先记住，有助于对下文的理解。
数字货币的价值从何而来
一个物品的价值取决于它在市场上的供求关系和稀缺性，以及人们对其有多大的需求。
首先，比特币的供应是有限的，比特币是最早的一种数字货币，在2009年左右，一位自称“中本聪（Satoshi Nakamoto）”的匿名人士发布了一份名为“比特币白皮书（Bitcoin White Paper）”的文件。这份文件详细阐述了比特币的技术原理和实现方法，提出了一种新型的去中心化电子现金系统，其中比特币作为货币单位。比特币的发行总量是固定的，总量是2100万枚，而且由于其发行方式的特殊性，比特币的增发速度也是逐渐减少的。这使得比特币相对其他货币更为稀缺，而稀缺性是决定其价值的重要因素之一。
比特币的递减机制是指每210,000个区块，比特币的挖矿奖励会减半一次。比特币挖矿奖励最初是50个比特币，第一次减半后变为25个比特币，第二次减半后变为12.5个比特币，以此类推，直到所有比特币都被挖出为止。
其次，比特币的需求正在逐步增加。尽管比特币的使用仍然面临着一些限制，例如缺乏广泛接受度和监管的不确定性等问题，但随着数字货币领域的快速发展，越来越多的人开始看好比特币的未来潜力，并逐渐投入其中。
最后是人们的需求，简单的说就是信任，人们相信这种货币的价值，愿意拿实际的物品去交换，比特币的第一场产生价值的交易发生在2010年5月22日，比特币的价格当时只有几美分。当时一位比特币爱好者Laszlo Hanyecz在比特币论坛上发帖，愿意用比特币购买披萨，并且他提议用1万比特币购买披萨，这是当时比特币历史上的第一次商业交易。
数字货币的价值由什么影响
前面提到，比特币的第一次有价值的交易使用了10000比特币，而换取的披萨只值20到25美元，要知道在多年之后，比特币的价格一路飙升至成千上万美元。这是因为，在第一批，也就是最早接触比特币的那一批人，他们想要获得比特币，只需要投入很小的算力，因为比特币的存量，已经竞争者都不多，自然比特币的价值也不会很高，比特币的协议中规定，每十分钟会产生一个新的区块，而新的区块的”解题难度“和上一个区块有关系，也就是说，当加入的人数越来越多，全网的算力越来越高，相应的解题难度，也就是单位算力获得比特币的数量也在逐渐减少。
后入局的矿工想到获得可观的收益，就需要投入大量的资金购买设备，举一个简单的例子，第一批人只需要一张显卡，每天就能获得1个比特币，而第二批人，需要十张同规格的显卡，才能获得1个比特币。这也就是为什么比特币的价格一直在波动，而不是一路升值的原因。
计算为什么能获得比特币
首先先认识一下区块链技术
区块链是一种去中心化、不可篡改的分布式数据库技术，可以实现对交易和信息的高效、透明和安全记录。区块链的核心思想是将多个交易记录组成一个“块”，再将这些块按照一定的顺序连接起来形成一个“链”，每个块都包含了前一个块的信息和交易记录，因此整个链是不可篡改的。
比特币其实是区块链技术的首个应用，为了保证交易的安全性，才加入了挖矿的概念，每一个新区块的产生，都被大量的算力进行保护，作为激励，矿工可以从新的区块中获得一定的比特币作为收益，同时，比特币的交易会产生手续费，在某个区块中产生的手续费，也会分配一部分给矿工。
简单的说，矿工获得收益，是因为“保护”了比特币网络。
挖矿为何变的越来越不可行
其实现在依旧可以通过计算来挖掘比特币和其他加密货币，但是”挖掘“比特币已经变的越来越不可行。
首先，随着越来越多的矿工加入，现如今比特币的挖掘难度已经达到了相当高的水平，这意味着需要非常庞大的计算阵列，才能够产生有效的收益。所以说高昂的电费成本成为了第一阻碍，正因为如此，个人等零散的矿工，已经很难获得正收益，而拥有更多设备的一群人，组成了”矿池“，他们通过合作的形式，来共享算力，之后在从收益中分配到每一个人，由于矿池的垄断，小型矿工想要挖掘比特币，显然是越来越难。
国家为什么限制挖矿
能源的大量浪费
比特币挖掘需要大量的设备，随着难度的增大，设备需求也越来越大，过度的使用电力会导致能源的短缺，这和可持续发展战略是背道而驰的。
金融风险
因为比特币本身属于加密货币，因此几乎是处于不可监管的状态，如果放肆比特币的使用，其一定会用于非法活动，因此对于数字货币，必须采取相应的管制措施。
无法给科技带来进步
要知道，算力也是资源的一部分，挖矿所消耗的大量算力，只是用于解开毫无意义的数学谜题，这对于人类的科技发展没有任何正向的作用，如果将这部分算力投入到科研领域，想必对于人类的意义更加重大。
扰乱市场
在比特币挖掘的初期，由于计算难度较低，只需要一台普通的计算机就可以进行挖掘，这使得很多普通用户也开始参与其中。但是随着比特币的价值不断攀升，为了挖掘更多的比特币，矿工们开始使用专业的ASIC芯片和显卡等设备，这使得普通用户几乎无法参与到比特币挖掘中来。
一些普通显卡用户因此感到失望，因为他们曾经使用显卡进行游戏或其他计算任务，但是现在由于比特币挖掘的崛起，显卡的价格飞涨，有些用户甚至无法购买到显卡。此外，由于比特币挖掘需要大量的计算能力和电力，导致电费成本也大幅上涨，使得一些用户在使用显卡时感到不划算。