一般人听到比特币“挖矿”可能会认为比特币是从土里挖掘出来的。但是比特币不是实实在在能看得见的货币，那么为什么我们又会使用“挖矿”这个词呢？
挖掘比特币就像挖掘开采黄金一样，因为比特币是根据某种协议设计出来的，但是还没有完全被整个世界接受（就像黄金还没有被开采出来是一样的）。比特币的协议里规定，在某一时间比特币将达到2100万。而“挖矿机”则每次都会把少量比特币呈现给这个世界。
“挖矿机”因为创建了已被证实的交易，并把这些交易记录涵盖在了区块链里，所以挖矿机的操作者必须得到某种认可，收到一些报酬。
图片源自Flickr
一、节点-比特币的基础
首先我们倒回去先说说“节点”。节点就是一台强大的计算机，它运营着比特币软件，而且在信息传递的过程中还让比特币保持运营。任何人都可以让一个节点运行，个人只需要免费下载一个比特币软件然后开放一个端口（缺点就是需要耗费电力和存储空间 – 书写网络有时会占据大约145个G）就可以。节点承载着整个比特币网络交易的传播功能。一个节点会给相关的几个节点发送信息，而这些节点还会把接受到的信息传给与它们相关的节点，以此类推。因此，按照这种方式，将信息通过节点扩散到整个网络的速度是非常快的。
而某些节点则是挖矿节点（通常被称为“挖矿机”）。所有交易都会保存在各个区块中，最后这些节点就会把这些交易添加到整个区块链网络。那么整个过程是怎样运作的？其实方法就是结局比特币程序中一个个复杂的数学运算，然后把答案保存在区块中。数学运算的过程就是讲整个区块中的数据整合在一起，然后通过哈希函数运算，最后在小范围内输出运算结果的过程。其实听起来容易，做起来很难。
有些喜欢抠细节的人士会把整个这个运算结果称为“随机数字”，其实就是仅使用一次的数字的串联。在比特币领域，这个随机数字一般是0到4,294,967,296之间的整数。
二、解开比特币的运算谜团
那么最后的数字是如何产生的呢？大家可以随机猜一下。其实用户不可能通过哈希函数来预测最后的结果。因此，“挖矿机”会猜测一个数字，并把这个猜想出来的数字通过哈希函数与区块中的数字相结合。最后哈希函数出来的结果一定是以预定值，也就是多个0组成的数字。没有人会知道这些数字中的那个或者那些真正起作用，因为每两个连续的整数都会产生多个结果，这类似于高中的排列组合中排列的运算组合。
挖矿机
而且，同一个结果可能是由不同的数字组合起来，然后通过哈希函数运算的结果。如果是这种情况，“挖矿机”会继续尝试，但是区块的配置就会有明显的差别。
第一台得到哈希函数结果的挖矿机对整个比特币世界产生了巨大影响。之后，所有的挖矿机都停止了在那个区块的运营，它们又转向其他区块继续进行运算，试图找出下一个神秘的哈希函数结果。作为对挖矿机运营工作的回报，找出哈希函数结果的挖矿机会得到一些新的比特币。
三、比特币与经济学
刚开始挖矿的时候，比特币的回报值大约是12.5个比特币，价值大约是20万美元。虽然听起来赚钱没那么轻松，但是有很多挖矿节点都因为这20万美元互相竞争，这里面就包含了运气成分以及运算能力（运算越多越幸运）。
每个计算节点的成本都是非常高的，因为耗费的不仅仅是配置较高的硬件设备（因为如果你的处理器比对手强大，你找到正确哈希函数结果的几率就比对手高），还有支撑整个处理器运作的电力电能。
另外，挖矿机挖掘到的比特币数量也会减少，预计每四年都会减少1/4（预计2020-2021年会减少四分之一）。跟挖矿过程中消耗的电力和硬件设备的成本相比，比特币自身的价值会在未来几年上涨，但是这种情况不是非常确定。
四、比特币挖矿难度
挖矿机运算的难度也在随时调整（即计算哈希字符串前所需0的个数的难度），因此挖矿机每10分钟才能处理一个区块。
为什么是10分钟呢？因为比特币的开发者认为，只有10分钟才能保证新产生的比特币在稳定的状态下持续减少，直到最后达到2100万个比特币。因此，我们可以预见的是，未来通过挖矿获取比特币会越来越难。
最后，送给大家一句话。投资有风险，挖矿需谨慎。
如果想了解更多有关区块链和比特币方面的内容，欢迎大家阅读匠心独译之前分享的内容。如果想买一些比特币玩玩，欢迎大家阅读匠心独译的文章《》。要了解的相关内容，请关注匠心独译头条号并阅读相关文章。
