比特币的挖掘远没有那么迷人，但同样具有不确定性。它是由能够解决复杂计算数学问题的高性能计算机来执行的(也就是太复杂而无法人工解决，甚至足以对强大的计算机征税)。计算机解决其中一个问题所需要的运气和工作，就相当于矿工在沙盒里挖金子。在写这篇文章的时候，计算机解决这些问题的几率大约是13万亿分之一。
“比特币挖矿”的结果是双重的。首先，当计算机在比特币网络上解决这些复杂的数学问题时，会产生新的比特币，这和采矿作业从地下提取黄金的过程是一样的。其次，通过解决计算数学问题，比特币矿工可以通过验证自己的交易信息，使比特币支付网络可信、安全。
很可能所有这些事情都会变得很有意义。为了更详细地解释比特币挖矿的工作原理，让我们从一个离家更近的过程开始：对印刷货币的监管。
比特币基础知识：比特币与传统货币的区别
至少在美国，消费者倾向于相信印刷的钞票。这是因为美元是由一个叫做美联储的中央银行支持的。在其他职责中，美联储监督新货币的生产，而联邦政府起诉假币的使用。
甚至以美元进行的数字支付也受到中央政府的支持。例如，当您使用借记卡或信用卡在线购物时，交易将由万事达卡或维萨卡等支付处理公司处理。除了记录你的交易历史，这些公司还会验证交易中没有欺诈行为，这也是你旅行时借记卡或信用卡可能被暂停的原因之一。
另一方面，比特币不受中央监管。相反，比特币是由遍布全球的数百万台被称为“节点”的计算机支持的。计算机网络的功能与美联储卡、维萨卡和万事达卡相同，但也有一些主要区别。节点存储有关以前交易的信息，并帮助验证其真实性。然而，与那些中央机构不同的是，比特币节点分布在世界各地，并将交易数据记录在一个公共列表中，任何人甚至是你都可以访问该列表。
比特币基础知识：什么是加密货币挖掘？当有人使用比特币进行购买或出售时，我们称之为“交易”。商店和网上的交易由银行、销售点系统和实物收据记录。如果没有这些机构，比特币矿工通过将交易按“块”分组，并将其添加到名为“区块链”的公共记录中，可以达到同样的效果。然后，节点将维护这些块的记录以供将来验证。
当比特币矿工向区块链添加新的交易区块时，他们的工作之一就是确保这些交易的准确性。(欲知更多关于魔法如何在一秒钟内发生的信息。特别是比特币矿工保证比特币不会被复制，这是一种独特的数字货币怪癖，被称为“双重支出”。一个问题。在商店消费20美元后，账单交给店员。但是，对于数字货币来说，情况就不同了。
数字信息可以相对容易地复制。因此，使用比特币和其他数字货币，存在一个风险，即挥金者可以复制他的比特币并将其发送给另一方，同时仍然保留原始信息。让我们暂时回到印钞上来，说有人试图复制他们的20美元钞票，以便在杂货店里同时消费原币和假币。如果销售人员知道客户在重复付款，他们所要做的就是检查账单的序列号。如果数字相同，那么售货员就会知道钱被复制了。这种类比类似于比特币矿工在验证新交易时的做法。
奖励矿工。然而，一天内发生的交易多达50万笔，验证每笔交易对矿工来说可能是一项繁重的工作，这是比特币矿工与美联储、万事达卡或维萨卡的另一个重要区别。作为对他们努力的补偿，每当矿商在区块链增加新的交易区块，他们就会获得比特币。每挖掘一个区块释放的新比特币的数量称为“区块奖励”。每210，000街区或大约每四年，街区奖励减半。2009年是50。2013年25，2018年12.5，2020年某个时候减半至6.25。
按照这个减半的速度，流通中的比特币总数将接近2100万的上限，随着时间的推移，这种货币越来越稀缺，越来越有价值，但矿工的生产成本也更高。
比特币挖矿是如何运作的？为了让比特币矿工真正从经过验证的交易中赚取比特币，必须发生两件事。首先，他们必须验证1兆字节(MB)的交易。理论上，这个事务可以小到1个事务，但通常需要几千个，这取决于每个事务中存储的数据量。这是容易的部分。其次，为了给区块链增加交易区块，矿商必须解决一个复杂的计算数学问题，也就是所谓的“工作量证明”。他们实际上是在尝试提供一个小于或等于目标哈希的64位十六进制数，这个数字被称为“哈希”。基本上矿工的计算机会根据单位每秒哈希(MH/s)、千兆比特每秒哈希(GH/s)甚至太字节每秒哈希(TH/s)来哈希哈希值，猜测所有可能的64-直到找到解决方案。换句话说，这是一场赌博。
在撰写本文时，最新区块的难度级别超过13万亿。也就是说，计算机生成低于目标的哈希值的几率是13万亿分之一。从一个角度来说，与单次尝试选择正确的哈希值相比，单张彩票中大奖的概率要高44500倍左右。幸运的是，采矿计算机系统吐出了比这更多的散列可能性。尽管如此，开采比特币需要大量能源和复杂的计算设备。
难度级别每2016块调整一次，或者大约每2周调整一次，以保持采矿率不变。也就是说，更多的矿工在争夺解决方案，问题会变得更加棘手。或者反过来，达拉斯到礼堂如果把计算能力从网络上拿走，难度会向下调整，让挖掘更容易。