挖矿的本质与运作机制

加密货币的诞生与传统金融系统的最大区别在于去中心化发行。在银行和政府控制的体系中，法定货币由中央机构印制和流通。而大多数加密货币采取了完全不同的模式——通过称为майнинг（挖矿）的机制来生成新币种，整个过程严格遵循预设的协议规则，不受任何单一机构控制。

挖矿的核心作用

майнинг不仅仅是生成新币的过程，更是维护整个区块链网络安全性和完整性的关键机制。在比特币网络中，参与挖矿的参与者被称为ноды或矿工，他们执行着确保网络可信运行的使命。

这些矿工汇集未被确认的交易，并将其组织成一个блок-кандидат（候选区块）进行验证。在创建候选区块时，矿工会包含一笔特殊交易——将вознаграждение за блок（区块奖励）发送给自己，这笔交易称为coinbase，通常会被首先记录在区块链中。

挖矿的技术工作流程

完成交易列表后，每笔交易都会经历哈希运算。这些哈希输出被配对后再次进行哈希，新的输出继续配对和哈希，这个迭代过程持续进行直到产生单一哈希值——即корень Меркла（梅克尔根或根哈希）。

随后，梅克尔根与前一个已验证区块的哈希值相结合，加上一个随机数nonce以及其他参数，这些元素再次进行哈希运算，最终生成该候选区块的区块哈希。

但这里存在一个关键要求：矿工只有在生成的哈希值低于预定目标值时才能成功。正因如此，整个过程基于反复试错——矿工必须使用不同的nonce值进行多次哈希运算。第一个找到符合条件哈希的矿工将验证其候选区块，进而获得区块奖励。整个流程平均耗时十分钟。

工作量证明与奖励机制

这个由矿工生成的有效哈希实际上代表了其所投入的计算工作，因此比特币的共识算法被称为Proof of Work（工作量证明）。每个验证后的区块都拥有独一无二的哈希值，用作其标识符。

вознаграждение за блок（区块奖励）的规模由比特币协议规定，并遵循递减机制——每生成210,000个区块（约每四年）时就会减半一次。该机制从最初的50 BTC奖励逐步递减，目前已降至6.25 BTC。这种设计确保了比特币供应量的可预测性和稀缺性。