当您听说比特币“挖矿”时，您会想到将硬币挖出地下。但是比特币不是物理的，那么为什么我们称其为采矿呢？

因为它类似于金矿开采，因为比特币存在于协议的设计中（就像黄金存在于地下一样），但是它们尚未被发现（就像尚未挖出的黄金一样）。比特币协议规定某个时刻将存在2100万比特币。“矿工”所做的就是一次把他们暴露出来。

他们这样做是为了奖励创建经过验证的交易区块并将其包括在区块链中。

节点数

回溯一下“节点”。节点是运行比特币软件的强大计算机，并通过参与信息中继来帮助保持比特币运行。任何人都可以运行一个节点，您只需下载比特币软件（免费）并打开某个端口即可（缺点是它消耗能量和存储空间-撰写本文时网络占用约145GB）。节点在网络上散布比特币交易。一个节点将信息发送到它知道的几个节点，后者将信息中继到他们知道的节点，等等。这样一来，它最终很快就会遍及整个网络。

一些节点是挖掘节点（通常称为“矿工”）。这些将未完成的交易分组为块，并将其添加到区块链中。他们怎么做到的？通过解决复杂的数学难题，这是比特币计划的一部分，并将答案包含在区块中。需要解决的难题是找到一个数字，将其与块中的数据组合并通过哈希函数传递时，产生的结果在一定范围内。这比听起来要难得多。

（对于琐事爱好者，此数字称为“ nonce”，它是“一次使用的数字的串联”。对于比特币，nonce是介于0和4,294,967,296 之间的整数。）

解决难题

他们如何找到这个号码？通过随机猜测。哈希函数使得无法预测输出是什么。因此，矿工猜出了神秘的数字，并将哈希函数应用于该猜中的数字与区块中数据的组合。产生的散列必须以预设的零开始。无法知道哪个数字会起作用，因为两个连续的整数会给出千差万别的结果。而且，可能会有多个随机数产生预期的结果，或者可能没有一个（在这种情况下，矿工会继续尝试，但是使用不同的块配置）。

第一个在结果范围内获得哈希值的矿工宣布其对网络其余部分的胜利。其他所有矿工立即停止在该区块上的工作，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。

经济学

在撰写本文时，奖励是12.5比特币，在撰写本文时，价值将近200,000美元。

尽管这听起来并不轻松。有很多采矿节点在争夺该奖励，这是运气和计算能力的问题（您可以执行的猜测计算越多，运气就越好）。

此外，成为采矿节点的成本相当可观，这不仅是因为所需的强大硬件（如果您的处理器比竞争对手的处理器更快，那么您有更大的机会先找到正确的编号），还因为运行这些处理器所消耗的大量电能。

并且，为解决难题而奖励的比特币数量将减少。现在是12.5，但每四年左右减半（下一个有望在2020-21年）。比特币相对于电力和硬件成本的价值在未来几年内可能会上升，以部分弥补这一下降，但还不确定。

困难

经常调整计算的难度（散列字符串开头所需的零个数），因此平均需要大约10分钟来处理一个块。

为什么要十分钟？那就是比特币开发人员认为对于稳定和减少新硬币流量来说必要的时间量，直到达到2100万的最大数量为止（预计在2140年的某个时间）。

如果您已经做到了这一点，那么恭喜您！关于该系统，还有很多要解释的东西，但是至少现在您对编程天才和概念的大致轮廓有了一个了解。我们首次拥有一种以分散，无信任和防篡改的方式实现便捷的数字传输的系统。后果可能是巨大的。

由Noelle Acheson撰写。什么是比特币？权威解读 如何存储您的比特币？