通俗易懂：比特币挖矿原理

“比特币挖矿主要是通过算法获取比特币。在比特币系统中挖矿比特币原理，每10分钟就会有一个节点挖矿成功，一旦有人挖矿成功，比特币系统就会奖励这个人一定数量的比特币，这是由算法控制的。比特币挖矿的原理是POW算法（Proof of Work algorithm）。比特币挖矿是根据挖矿贡献的有效工作量来确定货币的分配。 "

POW算法在比特币系统中是如何应用的？中本聪在设计和实施比特币系统时，希望每 10 分钟完成一次比特币发行。既然比特币网络中有数千个节点，那么这些币应该发给谁呢？根据工作量证明的策略，也就是POW算法的思想，中本聪为比特币系统中的每个节点制造了一个问题。每个区块头的数据结构中都有一个 Nonce 字段。中本聪解决的问题是：在其他字段值不变的前提下，通过不断调整Nonce的值，将BlockHeader结构的值计算为一个Hash。需要找到一个Nonce值挖矿比特币原理，使得计算出来的hash值小于或大于某个固定值。这个固定值由 BlockHeader 结构中的 Bits 表示。

由于哈希算法是不可逆算法，不可能通过具体的哈希值推导出原文。这样，每个节点只能使用穷举法，即从 1, 2 3 4 5...开始，不断向后尝试。在这个过程中，测试了每个节点的 CPU 计算速度。如果计算快，很快就能得到Nonce值。然后他将 Nonce 值放入结构中，并通过 P2P 网络进行广播。各系统节点收到后，发现Nonce值合法且符合要求后，即认为挖矿成功。对于那些计算一半的节点，如果发现有人已经计算过了，就放弃这种穷举法，然后开始通过穷举法寻找下一个区块头的Nonce值。

参考文章：