比特币不是由某台机器直接打印出来的,而是通过工作量证明(pow)挖矿机制逐步发行。矿工使用专用芯片参与网络竞争,打包交易、寻找符合难度要求的区块哈希,成功写入新区块后,才能获得区块补贴和交易手续费。这个过程既是新比特币进入流通的主要方式,也是比特币网络确认交易、抵御篡改的重要安全机制。

用户发出的转账会先进入节点的待确认交易池,矿工从中挑选交易,组装成一个候选区块。区块里包含交易记录、前一区块哈希、时间戳、难度目标和随机数等信息,矿机不断调整随机数并重复计算哈希值,直到结果小于网络设定的目标。哈希结果本身没有规律可循,算力越高,单位时间内尝试的次数越多,找到有效结果的概率也越大。矿池则把大量矿机组织起来,通过提交份额记录每台设备贡献的算力,再按规则分配收益。

矿工挖到新区块后,并不是马上就能随意领取一笔余额。每个区块的第一笔交易叫作Coinbase交易,它没有普通交易那样的资金来源,用来记录矿工应得的区块补贴和手续费。节点会验证区块中的交易、哈希和奖励金额是否符合共识规则,奖励过高的区块会被拒绝。Coinbase交易产生的输出还要等待至少100个区块后才能花费,这项设计主要用于降低链上分叉或旧区块失效带来的风险。
比特币发行量并非无限增加。网络最初每个区块补贴为50 BTC,之后每产生210000个区块,补贴自动减半,周期大约为四年。2024年4月20日完成第四次减半后,单个区块的补贴降至3.125 BTC;矿工实际获得的总收入,还要加上该区块所收取的交易手续费。减半并不意味着挖矿停止,而是让新增比特币的速度持续下降,最终总供应量接近并封顶于2100万枚。

挖矿收益因此高度依赖多重变量:比特币价格、全网哈希率、矿机能效、电价、矿池费率以及交易手续费水平。网络会根据最近2016个区块的出块速度调整难度,目标是让新区块平均约每10分钟出现一次;更多矿机加入时,难度通常会上升,单台设备分到的收益随之承压。长期来看,比特币产出机制更像一套写进代码的货币发行计划,矿工用电力和计算资源竞争记账权,节点则用共识规则决定哪些新币真正有效。
