在数字货币的世界里,“比特币”与“挖矿”是两个紧密相连的核心概念,许多人初次接触比特币时,都会困惑:“挖矿”和比特币到底有什么关系?挖矿是比特币产生和运转的底层机制,它既是比特币的“发行工厂”,也是其安全体系的“守护者”,两者之间存在着技术、经济和生态上的深度绑定,理解了挖矿,才能理解比特币的运行逻辑。

比特币的总量被设计为恒定的2100万枚,永不增发,这些新比特币是如何进入流通的呢?答案就是“挖矿”。
比特币网络中没有中央银行,也没有传统货币的“印钞厂”,新比特币的发行过程,本质上是通过“挖矿”竞争产生的,全球的“矿工”(参与挖矿的个人或组织)会利用高性能计算机(如ASIC矿机),尝试解决一个复杂的数学难题——即“哈希碰撞”问题,这个难题需要矿工不断尝试不同的随机数(nonce),使得当前待打包交易的数据与上一个区块的哈希值、时间戳等信息结合后,产生的哈希值满足特定条件(哈希值前几位必须为若干个零)。

谁最先解决这个问题,谁就能获得“记账权”——即有权将当前网络中未经确认的交易打包成一个新区块,并添加到比特币的区块链上,作为奖励,这个矿工将获得两部分收益:新发行的比特币(当前每个区块奖励为6.25枚,每约4年减半一次)和区块中包含的手续费,这就是比特币的“发行”过程:新币不是凭空出现的,而是通过矿工的“工作量证明”(Proof of Work, PoW)竞争产生的。

比特币作为去中心化的数字货币,没有中央机构担保其安全性,如何防止黑客伪造交易、攻击网络?这同样依赖于“挖矿”机制。
比特币的区块链是一个公开、透明、不可篡改的分布式账本,每个区块都通过“哈希指针”与前一个区块相连,形成一条“链”,如果有人试图篡改历史交易(将自己比特币余额凭空增加),就需要修改该区块之后的所有区块,并重新计算这些区块的哈希值——这相当于要重新“挖”出篡改点之后的所有区块。
由于比特币网络的全局算力(所有矿工计算能力的总和)极其庞大(截至2023年,已超过500 EH/s,相当于全球超级计算机算力的数百万倍),篡改者需要在短时间内拥有超过全网51%的算力,才有可能实现攻击,这几乎是不可能的任务(成本极高且容易被网络其他参与者发现)。挖矿通过“工作量证明”机制,使得攻击比特币的成本远高于收益,从而保障了网络的安全性和稳定性,矿工们竞争记账的过程,本质上是在用“算力投票”,确保只有符合规则的数据才能被记录到区块链上。
挖矿与比特币的关系,不仅仅是“发行”与“安全”,更是一种共生共进的生态系统。