比特币挖矿收益是怎么计算的？

我们知道，比特币的挖矿实际上就是找出符合0的个数的Hash值，如下图：

那么比特币挖矿收益是怎么计算的呢?

这个问题居然在网上找不到明确的中文解释，矿叔从Bitcoin官网上找到了一些资料，精简后，解释如下：

首先Hash(哈希)加密算法会产生一个256位的二进制数，为了在这256位数中“猜到”前N个字节为0的成功概率为【2的256次方-1】分之一，也就是平均需要计算2的256次方 – 1次才能算出。

即：

2**256-1 =115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639935

由此，当难度为D时，需要计算如下次数。(**符号代表幂运算)

(0xffff * 2**208)/D

因此总的哈希次数为：

D * 2**256 / (0xffff * 2**208)

由于比特币规则设定每10分钟产生一个区块，10分钟等于600秒，所以将上面换算成每秒算力：

D * 2**48 / 0xffff / 600

换算成10进制就是：

D * 2**32 / 600

以上公式是个通用公式，变量只有两个：挖矿难度和矿机算力。

举例：2017年8月15日，难度D为：923,233,068,448 (点击 https://blockexplorer.com/api/status?q=getDifficulty 可获取当前难度)

代入上述公式，在本轮难度下，需要算力为：6,608,759,725,949,815,794，即6609P/秒的算力，才能在10分钟内产生1个区块，即12.5个BTC。

也就是需要：6609P /12.5BTC = 528.72P 的算力才能挖出一个比特币。

目前最通用的蚂蚁S9矿机13.5T/s算力，也就是528720T / 13.5T/s = 39164台机器挖矿，能在10分钟内产生一个BTC。

也就是 39164 / 144个10分钟 = 272台S9矿机，每天能挖一个BTC。

将以上过程整理成公式，设D为难度，H为算力(G为单位)，每天能挖的比特币数量为：

600 * 10**9 * 12.5 * 144 * H / 2 ** 32 / D

将以上公式简化为：

251457 * H / D

从公式可以看出，产出与挖矿难度成反比，与矿机算力成正比。随着难度的不断攀升，每天能挖的比特币数量不断降低。

因此，只要能给出一个难度的增长比例预期，就能计算出回本时间与投资回报。

备注：常用单位换算：1P =10^15，1T = 10^12, 1G =10^9, 1M = 10^6, 1K = 10^3