普及一下比特币挖矿是怎么运行的？

1 挖矿简介

挖矿是获取新比特币的唯一方式，它的工作原理和真正的开采矿物十分相似，因此得名，进行挖矿的人就是矿工。

比特币挖矿的过程就是通过算力（计算量）来获取比特币区块打包权的过程。当获得区块打包权之后矿工会获取到两种类型的奖励：创建新区块获得的新币奖励和区块中包含的交易的交易费。

这两种类型的奖励是维持矿工挖矿动力的所在。但挖矿最重要的意义在于保护了比特币系统的安全，实现了在没有中心机构的情况下，也能使比特币网络达成共识，避免了双重支付。

比特币是通过挖矿来发行的，类似于央行开印钞机来发行货币。但比特币的总量有限，挖矿获得新币的奖励机制是递减的模式。比特币的总量为2100万枚，矿工打包一个新区块得到的比特币奖励数量大约每四年减少一半，2009年每个区块奖励50个，2012年奖励25个，2016年奖励减半为12.5个。基于这个速度，在2140年，所有的比特币将会发行完毕。

  在创建一个交易块时，矿工通过一个过程。他们把信息放在这个块里，然后用一个数学公式，把它变成别的东西。别的东西是一个短得多，看起来随机的字母和数字序列，称为散列。这个散列与块一起存储在当时的区块链末端。矿工们不只是使用块中的交易来产生一个散列。其他一些数据也被使用。其中一块数据是存储在区块链中的最后一个块的散列。

 所以，矿工就是这样封锁了一块。他们都用相互竞争来做这个，使用专门写给矿区的软件。每次有人成功创建一个哈希，他们得到25比特奖励，区块链更新，网络上的每个人都听到它。这是继续采矿并保持交易正常运转的动机。

人们总是通过比特币网络互相发送比特币，但除非有人记录所有这些交易，否则没有人能够跟踪谁支付了什么。比特币网络通过将所有在一定时间内进行的交易收集到名为块的列表中来处理这个问题。确认这些交易是矿工的工作，并写入总账。这个总账是一个很长的名单，被称为“区块链”。它可以用来探索网络上任何点上的任何比特币地址之间的交易。每当创建一个新的交易块时，就会将其添加到区块链中，从而创建比特币网络上发生的所有交易的日益冗长的列表。

比特币协议不会接受任何旧的散列。它要求块的散列必须以某种方式看起来；它在开始时必须有一定数量的零。在产生散列之前，没有办法知道散列会是什么样子，只要在散列中包含新的数据，散列就会完全不同。

矿工们不应该干涉块中的交易数据，但是他们必须改变他们用来创建不同散列的数据。他们使用另一个随机的数据称为“nonce”。这与交易数据一起使用来创建散列。如果散列不符合要求的格式，那么nonce被改变，整个事情又被散列。要找到一个有效的随机数可能需要很多努力，网络中的所有矿工都试图同时做到这一点，这就是矿工赚取比特币的方式。

在比特币诞生之时，一个新的工种也正式诞生了，那就是“矿工”。矿工做的事情其实就是对区块进行打包，获得区块打包权的过程就是挖矿。本期我们将从一个新区块的诞生始末来探索挖矿的过程。