比特币挖矿的原理是什么？区块如何诞生？

小编：芯水更新时间：2025-11-06 10:22

要理解比特币挖矿的原理，可以把它想成一个大型的“猜谜游戏”，每当网络生成新区块时，系统都会出一道极难的题，矿工需要找到一个特定的数字，也就是“随机数”Nonce，把它和交易数据一起输入哈希函数，当计算出的结果小于网络设定的目标值时，这个答案就算正确，矿工就能成功打包区块，这种过程就像一场全球性的“彩票”，每个矿机都在不停地尝试不同的号码，谁先找到符合条件的答案，谁就能获得奖励，区别在于彩票可能几天才开奖一次，而比特币网络大约每十分钟就会有一次“开奖”。

比特币挖矿的原理是什么？区块如何诞生？

你也可以把它理解成一场掷骰子游戏，一个矿工在掷一个拥有数万亿个面的骰子，系统会规定目标数字，只有掷出小于这个数字的结果才算赢，单次命中几乎不可能，矿机需要持续计算，算力越强掷得越多，获胜的机会也越高。

当某个矿工成功找到符合条件的结果后，他会立即向全网广播新区块，其他矿工验证无误后，这个区块就会被正式添加到区块链上，获胜者同时会获得区块奖励（3.125 BTC）以及打包交易的手续费

比特币挖矿的原理是什么？区块如何诞生？

由于这种机制是概率分布的结果，即使计算能力稳定，也无法保证每天都有收益，有时连续几天没有挖到区块，有时又可能一次中奖，这也是矿工们倾向加入矿池的原因，矿池能将算力集中，根据贡献分配奖励，让收益更加平稳

剩余可挖的比特币数量

比特币的总量被写在代码中，不会超过2100万枚，目前已有大部分被开采完毕，剩余部分会随着出块继续释放，每经过21万个区块，区块奖励就会减少一半，释放速度逐渐放缓，这种设计保证了比特币发行节奏的稳定和稀缺性，剩余部分将会在很长时间内被逐步挖出

一枚比特币的成本构成

不少人会问，一台矿机要多久才能挖出一枚比特币，这个问题涉及算力、网络难度、区块奖励和电费等关键变量，假设网络难度固定在129T，区块奖励为3.125 BTC，如果使用算力为500 TH/s的Sealminer A2 Pro Hydro，每天能产出约0.00024497 BTC，按此速度计算，需要约4000多天才能获得1枚比特币，算力较低的设备需要更久时间。

当挖矿规模扩大后，产出效率会显著提升，百台设备共同运行时，产出速度可缩短至数十天，但也意味着更高的投入与更复杂的运维要求。

一些公司推出体积小、可家用的微型矿机，虽然从理论上具备挖矿功能，但单机算力有限，实际挖到比特币的概率极低，类似买彩票，存在概率但极小，往往运行多年也难以命中一次奖励。

矿机的寿命有限，随着新芯片的出现，旧设备能效下降，电费消耗可能超过收益，矿工更关注投资回收周期，当设备成本回收后，后续产出的币才是纯收益。

当所有比特币被挖完后

当总量达到2100万枚时，矿工将不再获得区块奖励，他们的收入将来源于交易手续费，这一变化不会影响网络运行，但可能改变算力分布，如果手续费不足以支撑运维，小型矿工可能退出市场，算力逐渐集中到大型矿场中，挖矿的集中化趋势可能增强。

手机能否挖比特币

从技术上讲是可行的，但受算力、热量和电耗限制，手机挖矿效率极低，处理器性能远不及专业矿机，长时间运行挖矿软件会造成过热、电池损耗甚至硬件故障，产出微乎其微，电费与流量开销常常大于收益，导致在手机上直接挖比特币并不现实。

适合手机挖的加密货币

部分轻量算法的代币适合手机挖矿，Monero（XMR）采用对CPU友好的算法，手机可参与但收益较低，Electroneum（ETN）支持移动端挖矿应用，Pi Network（PI）通过签到方式发放代币，Phoneum（PHT）基于云挖矿概念运行，VerusCoin（VRSC）采用VerusHash算法，能在低功耗设备上挖矿。