比特币挖矿是验证交易并记录到区块链账本的过程，矿工通过解决复杂哈希谜题获得新发行的比特币作为奖励。整个过程依赖大量算力和专用设备，目前网络年用电量高达91.6 TWh（截至2022年6月），超过比利时和菲律宾等国家。
区块链三大支柱
区块链是比特币的底层技术，一个公开分布式账本，交易按时间顺序记录且不可篡改。每个区块包含四个属性：上一区块哈希值、交易数据、随机数（nonce）以及通过SHA-256算法生成的256位哈希签名。工作量证明（PoW）是挖矿核心——矿工计算区块头哈希值，使其小于网络设定的目标数值，找到正确随机数的矿工即获得新区块奖励。
挖矿硬件与软件配置
矿工需准备GPU（图形处理器）或ASIC（专用集成���路）矿机、挖矿软件和数字钱包。多数人会选择加入矿池而非单干，以获得更稳定的收益。设备安装后挖矿过程自动运行，人为干预仅在系统故障或维护时。最低要求包括不低于50 KB/s的网络带宽且无数据限制。
交易打包与梅克尔树
每笔比特币交易包含输入、输出和金额。挖矿软件为每个输入生成唯一哈希谜题，交易打包成区块后通过SHA-256算法两两配对，最终得到一个梅克尔根（Merkle root），存储在区块头中。区块头还包括版本号、前块哈希、时间戳、随机数和目标值。矿工不断调整随机数直到生成小于目标的哈希值，第一个成功者获得6.25 BTC奖励（当前奖励，下一次减半预计在2024年）。
比特币供应与减半机制
比特币总量上限2100万枚。创世区块时奖励为50 BTC，经历2012年、2016年、2020年三次减半后降至6.25 BTC。未来全部挖完后矿工仅靠交易手续费获利。这种通缩设计保证了稀缺性，但也使得挖矿收益随时间递减。
主要风险与限制
能耗是最大争议——比特币网络年用电量超过比利时和菲律宾全国。硬件方面，不当散热会导致设备过热损坏。带宽方面，计量上网可能因数据传输超限产生额外���用。此外，挖矿难度会根据全网算力每2016个区块（约两周）调整一次，确保出块时间稳定在10分钟左右。