提到比特币挖矿，很多人第一反应是“用电脑算数学题赚比特币”，这个说法没错，但“算什么数学题”“为什么算这些题”“算题的过程如何支撑整个比特币网络”，却藏着比特币设计的核心逻辑，比特币挖矿的本质是通过计算哈希值（一种特定算法的输出结果）来竞争记账权，而“计算”的内容，正是对交易数据的打包、验证与“工作量证明”。
比特币是一种去中心化的数字货币，没有银行或机构统一记账，而是依赖网络中的“矿工”（节点）共同维护账本，如何确保谁来记账？比特币的解决方案是“工作量证明”（Proof of Work, PoW）：矿工们通过大量计算，争夺“记账权”——谁先算出符合条件的哈希值，谁就能将最新的一批交易打包成“区块”，添加到比特币区块链中，并获得相应的比特币奖励（当前为3.125个，每四年减半一次）。
挖矿的“计算”不是无目的的运算，而是为了在竞争中胜出，这种竞争机制确保了只有付出真实计算成本的矿工才能记账，从而防止恶意攻击（如伪造交易、篡改历史记录）。
矿工究竟在计算什么？答案是对“区块头”（Block Header）进行哈希运算，区块头包含了区块的元数据，主要包括三部分：
矿工的任务是：不断调整Nonce值，对区块头进行反复哈希运算（通常是SHA-256算法），直到计算出的哈希值小于或等于当前网络设定的“难度目标”（一个不断调整的数值，确保出块时间稳定在10分钟左右）。
这个过程可以通俗理解为“猜数字”：区块头是固定的“题目”，Nonce是“猜的数字”，哈希值是“答案”，题目要求“答案”必须小于某个值（比如小于10000），矿工只能通过不断更换Nonce（从0、1、2…一直试下去），直到碰巧猜出符合条件的答案，一旦找到，全网其他矿工会立即验证这个答案是否正确——如果正确，该区块被接受，矿工获得奖励；如果错误，则继续计算。
比特币选择哈希运算作为挖矿的核心，并非偶然，哈希函数具有三个关键特性，完美契合比特币的需求：
哈希运算的“无用计算”特性也是关键——它没有实际应用价值，只能通过暴力尝试（算力）解决，这意味着“谁算得快，谁赢”，无法通过“技巧”绕过，从而确保了挖矿的公平性，也避免了算力向拥有特定硬件的机构集中（尽管目前专业矿机已形成一定集中度，但本质上仍依赖算力竞争）。
既然挖矿是“猜数字”，为什么需要消耗大量电力和硬件资源？因为比特币网络通过“动态调整难度”来控制出块时间，如果全网算力上升（更多矿工加入），难度目标会自动降低（更难猜中），反之亦然，这种机制确保了无论算力如何变化，比特币的出块时间始终稳定在10分钟左右，从而维持了系统的稳定性。
而算力的背后，是真实的能源消耗和硬件成本，这种“高成本”恰恰是比特币安全性的基石：攻击者想要篡改区块链，需要拥有超过全网51%的算力（“51%攻击”），这在成本上几乎不可能实现（例如当前全网算力已达数百EH/s，重建算力池的成本以百亿美元计），挖矿的“计算”本质上是通过“烧钱”来为比特币网络提供安全保障。
比特币挖矿的计算内容从未改变，但计算方式却经历了多次迭代：
每一次进化，都是算力竞争的结果——矿工为了更快猜中“答案”，不断升级硬件，而网络难度也随之提升，最终形成“算力提升→难度增加→更专业硬件”的循环。
回到最初的问题：比特币挖矿在计算什么？表面上看，是计算区块头的哈希值，寻找符合条件的Nonce值；深层次看，这是通过“计算”争夺记账权，维护比特币的去中心化特性；从更宏观的角度看，这是用“算力”为网络背书，构建了一种“谁付出劳动，谁获得奖励”的共识机制。
