当您听说比特币“挖矿”时，您会设想从地下挖出硬币。但是比特币不是实体的，为什么我们称它为挖矿呢？

类似于金矿，比特币存在于协议的设计中，就像黄金存在于地下一样，但它们还没有被曝光，就像黄金还没有被挖掘出来一样。

比特币协议规定，在某个时候最多会存在2100万个比特币。矿工所做的就是将它们带入光明中，一次几个。一旦矿工完成所有这些硬币的开采，除非比特币协议发生变化以允许更大的供应量，否则不会有更多的硬币推出。矿工通过创建经过验证的交易块并将其包含在区块链中而获得交易费用。

要了解比特币挖掘的工作原理，让我们回溯一下并谈谈节点。节点是运行比特币软件并完全验证交易和区块的功能强大的计算机。由于比特币网络是去中心化的，这些节点共同负责确认待处理的交易。

任何人都可以运行节点——您只需下载免费的比特币软件。缺点是它会消耗能源和存储空间——写入时的网络需要数百GB的数据。节点在网络中传播比特币交易。一个节点将向它知道的几个节点发送信息，谁将信息转发给他们知道的节点，等等。这样，待处理的事务最终会很快在整个网络中传播。

有些节点是挖矿节点，通常称为矿工。这些将未完成的交易分成块并将它们添加到区块链中。他们怎么做到的？通过解决并将答案包含在块中。

需要解决的难题是找到一个数，当它与块中的数据组合并通过哈希函数范围。

对于琐事爱好者来说，这个数字被称为“nonce”，是“numberusedonce”的缩写。在区块链中，nonce是一个介于0到4,294,967,296之间的整数。

他们如何找到这个数字？通过随机猜测。散列函数使得无法预测输出是什么。因此，矿工猜测神秘数字并将哈希函数应用于该猜测数字和块中数据的组合。生成的散列以一定数量的零开始。没有办法知道哪个数字会起作用，因为两个连续的整数会产生千差万别的结果。更重要的是，可能有几个随机数产生了想要的结果，也可能没有。在这种情况下，矿工会继续尝试，但使用不同的块配置。

计算难度经常调整，因此处理一个区块平均需要10分钟左右。

为什么是10分钟？这是比特币开发者认为稳定和减少新币流所需的时间，直到达到2100万的最大数量（预计在2140年的某个时间）。

第一个在所需范围内获得结果哈希的矿工向网络的其余部分宣布其胜利。所有其他矿工立即停止该区块的工作，并开始尝试找出下一个区块的神秘号码。作为对其工作的奖励，胜利的矿工获得了一些新的比特币。

在撰写本文时，奖励为每个区块6.25个比特币，2020年6月价值约56,000美元。

然而，这笔交易并不像听起来那么轻松。有很多挖矿节点在争夺这个奖励，你拥有的计算能力越强，你可以执行的猜测计算越多，你就越幸运。

此外，成为挖矿节点的成本相当可观，不仅因为需要强大的硬件，还因为这些处理器消耗大量电力。

并且，作为解决谜题奖励的比特币数量将会减少。现在是6.25，但每四年左右减半（下一次预计在2024年）。比特币相对于电力和硬件成本的价值在未来几年可能会上涨，以部分弥补这种减少，但并不确定。

如果你已经做到了这一步，那么恭喜你！关于该系统还有很多需要解释的地方，但至少现在您对编程天才的大致轮廓和概念有了大致的了解。我们第一次拥有一个系统，允许以去中心化、免信任和防篡改的方式方便地进行数字传输。