通俗解释比特币挖矿原理：如何通过计算生成区块获取比特币

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很多人对比特币的起源感到好奇，时常听闻“挖矿”这一说法，然而对于其确切的原理却全然不知。下面就细致地来解释一下比特币的挖矿原理。

挖矿简单定义

通俗来讲，挖矿指的是生成符合特定条件的区块并将其链入最新的区块链数据这个过程，在这个过程中会产出比特币。可以说 https://www.ythnjck.com，挖矿对于比特币系统发行数字货币是必不可少的，就像淘金对于获取黄金很重要一样，这只是个形象的说法，其背后依靠的是专业的 POW 算法。

与淘金相似处

有人觉得比特币与黄金有相像的地方，挖矿和淘金存在一些相同点。淘金是在大自然中去寻觅金子，挖矿则是借助计算机去寻找比特币。淘金需耗费时间和精力，借助工具在沙子等场所寻觅金子；挖矿则需计算机投入运算能力，持续尝试找到符合条件的数值。不过，淘金有实际的金矿以及物理操作，挖矿依靠的是算法和网络虚拟性的运算。

难度与奖励调整

比特币系统的优势在于能够对全网节点的挖矿难度进行动态调整。它能够确保每大概 10 分钟，比特币网络就会有一个节点成功挖矿。在最初的四年时间内，每一个成功挖矿的人可以获得 25 个比特币的奖励。之后每经过四年，这个奖励就会减半，先是变为 12.5 个，接着又变为 6.25 个。2009 年至 2013 年构成了第一个四年周期，此期间的奖励数量为 25 个；2013 年至 2017 年形成了第二个周期，该周期的奖励是 12.5 个。

总量上限设定

依据上述奖励规则和算法，大概到 2140 年的时候，区块链能够发行完毕。在这个时间点，比特币的总量大约为 2100 万个。这种设计使得比特币不会无限制地增加，从而确保了它的稀缺性。就像黄金的总量是有限的一样，比特币的总量也受到了限制，它的价值在一定程度上是由总量所制约的。

POW算法本质

挖矿背后的依托是 POW 算法，也就是工作量证明算法。简单来说，计算机通过穷举法持续去寻找 Nonce 值，同时计算 Hash 值。比特币的公共账本每十分钟会进行一次重新记录，计算机得依据这个算法算出特定的数值，最先算出符合条件数值的节点能够成功记账并获得比特币奖励。在早期，奖励是 50 个，之后每过四年奖励数量就会减半。

挖矿的意义和影响

挖矿对于比特币系统很重要，它是发行数字货币以及维持网络安全稳定的一种途径。众多节点通过参与竞争计算来实现这一点，这样能保证比特币交易记录真实且不可篡改。不过，挖矿也引发了很多问题，像会耗费大量电力，一些挖矿大省因为挖矿用电量很大，给当地供电造成了压力。同时，挖矿的竞争使得各种矿池节点得以出现。这种情况对比特币网络的分布以及竞争格局都造成了影响。

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