CPU挖矿是指利用计算机的中央处理器（CPU）来解决验证区块链交易所需的加密难题，从而赚取加密货币奖励的过程。它是最初的挖矿方式——2009年中本聪推出比特币时，唯一的挖矿方式就是使用普通的CPU，早期的矿工使用一台普通的笔记本电脑就能获得每个区块50个比特币的收益。随着竞争加剧，矿工们先后转向GPU（2010年）、FPGA（2011年）和ASIC（2013年），使得CPU挖矿对比特币而言不再有利可图。然而，对于某些专门针对GPU和ASIC优化而设计的加密货币，CPU挖矿仍然可行，最显著的例子是门罗币（XMR），它采用的RandomX算法经过专门优化，能够有效利用CPU性能。
定义
CPU挖矿使用计算机的主处理器来挖掘加密货币：
| 方面 | 描述 |
| 硬件 | 标准计算机CPU（Intel Core、AMD Ryzen等） |
| 付款方式 | CPU执行哈希计算以找到有效的区块解决方案 |
| 性能 | 对于大多数算法而言，其速度明显慢于 GPU 或 ASIC 挖矿。 |
| 最适合 | CPU 优化算法，例如 RandomX（门罗币） |
| 盈利 | 通常情况下，比特币/以太坊这样做无利可图；但对于某些对 CPU 友好的币种来说，这样做是可行的。 |
| 历史作用 | 2009-2010 年最初也是唯一的挖矿方法 |
起源与历史
“工作量证明也解决了多数决策中确定代表权的问题……一个CPU一票。”
| 日期 | 创建 |
| 2009 年 1 月 | 中本聪利用普通电脑通过CPU挖矿获得了比特币的创世区块。 |
| 2009 | 所有比特币挖矿都是基于 CPU 的；早期矿工使用笔记本电脑和台式机，每个区块可赚取 50 个比特币。 |
| 2010 年 10 月 | 首款GPU挖矿软件发布；在SHA-256算法下，GPU挖矿速度比CPU快10-100倍。 |
| 2011 | FPGA（现场可编程门阵列）矿机出现；CPU挖矿在比特币挖矿中失去竞争力。 |
| 2013 | 首批比特币ASIC矿机出货；CPU挖矿比特币完全无利可图 |
| 2014 | 门罗币采用CryptoNight算法发行，该算法旨在降低CPU占用率。 |
| 2017 | 多种“抗ASIC”加密货币涌现，试图让CPU也能进行挖矿。 |
| 2019 | 门罗币采用 随机X ——专门针对CPU挖矿进行了优化，刻意削弱了GPU/ASIC挖矿的优势。 |
| 2021 | Raporeum 采用 GhostRider 算法，专为 CPU 挖矿而设计。 |
| 2022 | 以太坊转向权益证明机制；CPU挖矿对以太坊不再重要 |
| 2024 | CPU挖矿仍然可行，主要适用于门罗币（RandomX）和少数其他小型加密货币。 |
运作模式
| 步骤 | 工艺应用 |
| 1. 接收块模板 | 挖矿软件从网络接收待处理交易和区块数据 |
| 2. 哈希计算 | CPU 使用不同的 nonce 值计算区块头的哈希值。 |
| 3. 难度检查 | 如果哈希值符合网络设定的难度目标，则该区块有效。 |
| 4. 提交解决方案 | 有效区块将被广播到网络进行验证。 |
| 5. 奖励 | 如果区块被接受，矿工将获得区块奖励和交易手续费。 |
| 时代 | 硬件 | 性能（比特币） | 电力成本 |
| 2009-2010 | CPU（英特尔酷睿2） | ~2 兆赫/秒 | 低 |
| 2010-2012 | GPU（AMD Radeon） | ~200 兆赫/秒 | 中 |
| 2011-2013 | FPGA | ~750 兆赫/秒 | 中 |
| 2013至今 | ASIC（蚂蚁矿机） | 约100+ TH/s | 高 |
| 因素 | 中央处理器 | ASIC |
| 哈希率 | ~2 兆赫/秒 | 约100 TH/s |
| 高效 | 每兆赫兹约1,000瓦 | 约 0.03 瓦/TH/s |
| 乘数 | 1x（基线） | 50,000,000x更快 |
| 盈利 | 电力方面赔钱 | 规模盈利 |
| 算法 | 它如何保持对CPU的友好性 | |
| 随机X | Monero（XMR） | 利用CPU原生支持的随机代码执行；GPU几乎没有优势。 |
| 幽灵骑士 | 猛禽（RTM） | 在多种算法之间轮换，使用 CPU 缓存 |
| 是的，cryptR16 | 多种 | 针对 CPU 内存层次结构优化的内存密集型算法 |
简单来说
- CPU挖矿是指使用普通电脑进行挖矿。——运行你的网页浏览器和游戏的同一芯片也可以挖掘加密货币，尽管并非所有币种都实用。
- 这就是比特币的起源中本聪用一台普通的电脑挖出了第一批比特币区块。2009年，任何拥有笔记本电脑的人都可以挖比特币。
- 对于比特币而言，它现在已经过时了。专用ASIC矿机在比特币挖矿方面比CPU快50万倍。如今用CPU挖比特币，就好比用勺子挖隧道，而别人却用挖掘机。
- 但有些加密货币是专为CPU设计的。门罗币使用 RandomX 算法，该算法经过专门设计，能够最大限度地发挥 CPU 的硬件效率。这使得普通用户也能参与挖矿。
- 哲学很重要。CPU挖矿体现了中本聪所描述的“一CPU一票”的民主理念。支持CPU挖矿的加密货币旨在防止大型ASIC矿场对挖矿的集中化。
重要提示：使用 CPU 挖比特币或其他 SHA-256/Ethash 算法的加密货币完全无利可图——您支付的电费将远远超过您获得的收益。只有在计算出电费和预期收益后，才应使用专门为 CPU 挖矿设计的加密货币（例如使用 RandomX 算法的门罗币）进行挖矿。
实际例子
场景一：中本聪最初的比特币挖矿
| 方面 | 信息 |
| EventXtra XNUMX大解决方案 | 2009年1月，中本聪推出了比特币网络 |
| 技术实施 | 中本聪使用一台普通的台式机CPU挖出了最初的几个区块。难度极低——区块很容易找到。据估计，中本聪在早期挖出了大约1万个比特币。 |
| 成果 | CPU挖矿不仅可行，而且是唯一选择。那1万枚比特币（峰值价值超过60亿美元）都是用任何人都能运行的普通硬件挖出来的。 |
场景 2：门罗币 CPU 挖矿（现代）
| 方面 | 信息 |
| EventXtra XNUMX大解决方案 | 一位用户希望使用其现有的 AMD Ryzen 9 7950X 台式机进行加密货币挖矿并获利。 |
| 技术实施 | 他们安装了 XMRig（开源门罗币挖矿软件），加入了一个矿池，并使用 RandomX 算法挖矿。他们的 16 核 CPU 算力约为 25,000 H/s（每秒哈希运算量）。 |
| 成果 | 按正常费率计算，他们每天大约能赚到价值 1-2 美元的 XMR，电费约为每天 0.50-1.00 美元（取决于电价）。利润虽然不高，但也证明对于合适的算法来说，CPU 挖矿仍然是可行的。 |
场景 3：用于去中心化的 CPU 挖矿
| 方面 | 信息 |
| EventXtra XNUMX大解决方案 | 门罗币社区倡导仅使用CPU挖矿，以最大限度地实现网络去中心化。 |
| 技术实施 | 为了保持对ASIC矿机的抗性，门罗币已经多次分叉：从CryptoNight到CryptoNight-R再到RandomX。每次分叉的目的都是为了使ASIC矿机失效，同时保证普通CPU也能进行挖矿。 |
| 成果 | 门罗币网络是去中心化程度最高的PoW（工作量证明）网络之一，挖矿活动分布在全球数千台独立的CPU矿工上——实现了中本聪“一CPU一票”的愿景。 |
优势
| 企业优势 | 描述 |
| 无障碍服务 | 任何拥有电脑的人都可以参加——无需任何特殊硬件 |
| 权力下放 | 防止大型ASIC矿场运营商进行集中挖矿。 |
| 进入门槛低 | 无需大量前期投资 |
| 两用 | 你的CPU有多种用途；挖矿只是其中之一。 |
| 民主的 | 符合“一核处理器一票”原则 |
缺点与风险
| 风险 | 描述 |
| 盈利能力低 | 与GPU/ASIC挖矿（适用于特定币种）相比，收益通常较低。 |
| 硬件磨损 | 持续挖矿会缩短CPU寿命并使保修失效。 |
| 电费 | 可能超过采矿收益，尤其是在电力供应充足的地区。 |
| 热量和噪音 | CPU满负荷运行时会产生大量热量和风扇噪音。 |
| 恶意软件风险 | 加密劫持恶意软件会秘密利用受害者的 CPU 进行挖矿（通常是门罗币）。 |
常见问题解答
2024年我还能用我的CPU挖比特币吗？
理论上可以，但实际上不行。你的CPU一年只能赚不到几美分，却要每天消耗几美元的电费。现在比特币挖矿需要专门的ASIC矿机，价格高达数千美元。自2011年左右以来，用CPU挖比特币就一直无利可图。
哪种加密货币最适合用CPU挖矿？
门罗币 (XMR) 凭借其 RandomX 算法，是目前为止最成熟、收益最高的 CPU 挖矿加密货币。其他选择包括 Raptoreum (RTM)、Wownero (WOW) 以及其他一些规模较小的 CPU 友好型加密货币。挖矿前务必计算收益。
CPU挖矿会对我的电脑有害吗？
CPU持续满负荷运行会产生额外的热量，并可能缩短组件寿命。请确保散热良好，监控温度（保持在85°C以下），并注意持续挖矿可能会使您的保修失效。许多矿工会将软件设置为仅使用50-75%的CPU线程。
什么是cryptojacking？
加密劫持是一种恶意软件，它会在受害者的电脑上秘密安装CPU挖矿软件，为攻击者挖掘加密货币（通常是门罗币）。受害者支付电费，而攻击者则攫取挖矿收益。基于浏览器的加密劫持（JavaScript挖矿程序）在2017-2018年间也很常见。
