比特币来源于区块链网络的挖矿行为,不存在发行机构凭空增发,所有新产出比特币唯一渠道就是矿工竞争打包区块获得区块奖励,挖矿本质不是挖掘实物,而是依靠算力竞争分布式账本记账权的过程。2009年中本聪挖出创世区块,正式开启比特币流通,整套发行规则全部写在开源代码内,设定总量上限趋近2100万枚,依靠固定机制缓慢释放,不存在额外增发通道。

想要理解挖矿完整流程,首先要理清网络运行逻辑。比特币网络不断产生转账交易,未确认的交易会汇集在内存池当中,矿工持续抓取交易数据,优先纳入手续费更高的交易,组合构建候选区块。区块内除转账记录外,还存在特殊的Coinbase交易,这笔交易专门用来发放区块奖励,也是新比特币诞生的载体。随后矿工持续更换随机数,重复执行双重SHA256哈希运算,不断尝试求解密码学难题,全网所有矿工同步参与这场算力竞赛,率先算出符合条件结果的参与者,就能获得当前区块的记账资格。

当矿工找到满足网络难度标准的哈希结果后,会立刻将完整区块向全网广播,网络内所有节点自动开展校验工作,核查区块交易合规性、哈希数值有效性,确认不存在双重支付、非法转账等问题,区块就会被正式接入区块链链条。全网同步更新账本之后,新一轮挖矿竞赛随即开启。为稳定产出节奏,代码规定平均十分钟产出一个区块,每挖出2016个区块,系统自动调整挖矿难度,算力上涨难度随之提高,算力下滑难度同步降低,以此维持区块产出速度长期稳定。
挖矿设备经历过多次迭代发展,早期普通家用CPU就能够参与挖矿,随后GPU显卡挖矿快速普及,如今主流挖矿设备为专用ASIC矿机,单一设备算力远超传统电脑。随着全网算力持续扩张,独立个人单独挖到完整区块的概率无限降低,绝大多数散户矿工选择加入矿池,众多算力整合在一起共同参与竞争,一旦矿池成功打包区块,再按照各个参与者贡献的算力比例分配奖励。矿工最终收益由两部分构成,分别是系统发放的区块奖励,以及区块内所有交易者支付的转账手续费。

区块奖励减半机制直接决定比特币长期产出节奏,代码明确每挖出21万个区块,区块奖励数额自动减半。创世区块诞生初期,每成功打包一个区块奖励50枚比特币,按照周期规律持续缩减奖励规模,漫长周期之后区块奖励数值会无限趋近于零。等到区块奖励完全消失,挖矿网络的维持只能依靠交易手续费激励,届时不再有新的比特币产生。这套发行模型提前锁定整体流通上限,也是比特币区别于各类中心化法币与多数山寨币种最核心的特征。
