比特币依靠挖矿完成产出,矿工通过算力竞争获得区块记账权,系统以区块奖励形式发行全新比特币,这也是比特币唯一的诞生渠道。整个流程依托工作量证明机制自动运行,不需要任何中心化机构发行货币,所有规则提前写在底层协议当中,全网节点共同监督执行。

当用户发起比特币转账,交易信息会广播至P2P网络,进入内存池等待处理。矿工持续监听网络,从中筛选交易,一般优先选取手续费更高的订单,在区块容量限制内组装成候选区块。每个候选区块内部会包含一笔特殊的Coinbase交易,这笔交易没有转账来源,专门用来发放新生成的比特币,只有成功挖出区块的矿工才能接收这笔奖励。

候选区块搭建完成后,挖矿竞争正式开启。矿工把前一个区块哈希值、交易汇总形成的默克尔根、时间戳与难度目标整合为区块头,不断更换随机数,重复执行双重SHA256哈希运算。运算不存在捷径,只能依靠算力不断试错,率先算出满足难度标准哈希值的矿工,拿下本轮区块打包资格。比特币网络会动态调整挖矿难度,保证平均每十分钟产出一个区块。
找到有效解的矿工立刻将完整新区块向全网广播,网络内所有节点独立校验区块合法性。节点会核对数学难题答案、检查所有交易是否存在双花、确认交易签名合规。校验全部通过之后,新区块正式链接在区块链末端,账本完成更新,区块奖励连同交易手续费一同划入矿工地址,新一批比特币就此进入流通市场。

比特币的产出总量存在硬性上限,协议规定总量永久上限2100万枚,区块奖励每挖出21万个区块自动减半。早期每个区块奖励50枚比特币,历经多次减半之后,区块产出新币数量持续降低,长期来看新增比特币会不断减少,直至全部产出完毕,后续矿工收入将完全依靠用户转账手续费维持。这套产出机制,决定了比特币具备天然的通缩属性,也是市场长期关注它的核心原因。
