通俗易懂的大概流程
如果你之前對挖礦根本沒有了解，這段介紹就適合你閱讀，進入狀態後再進行更深層次的學習。
其實通俗來講原理很簡單，比特幣作為一種點對點的電子貨幣體系，挖礦的過程就是一個紀錄數據的過程，因為整個系統是開放的，人人可參與的，所以人人都可以進行挖礦，雖然理論上人人都可以參與，但無利不起早沒有人會平白無故的參與到網路的建設中，中本聰就利用Hash函數設計了一種激勵和競爭方式。
大家都進行數據的處理工作，誰處理的又快又准確，誰就獲得記賬權，同時獲得該區塊的獎勵。既有獎勵又有競爭才使得比特幣網路得以正常運轉。
想要競爭成功就要經歷幾個基本的流程。
一、首先你要將沒有被記錄的交易信息檢查並歸集到一個數據塊中。
二、數據塊打包好後，進行哈希運算，算出哈希值，哈希值這個概念在昨天文章中已經詳細的介紹過。
三、算出哈希值後進行全網廣播，其他礦工接收到後進行驗證，驗證沒有問題就會將這一個數據塊連接到整個區塊鏈上，就可以獲得這個區塊的獎勵了。
大致過程了解後就可以開始詳細的了解整個過程了。
開始挖礦前的准備工作
這里所說的准備，可不是讓你准備買礦機或者給礦機通電，說的是在進行POW工作量證明之前記賬節點所作的准備工作。也就是前面流程的第一步的具體解釋。
想要收集齊全交易信息，第一步就是收集廣播中還沒有被記錄賬本的原始交易信息。收集完成後就要自己先進行驗證，主要驗證兩個方面，1.每個交易信息中的付款地址有沒有足夠付款的余額。2.驗證交易是否有正確的簽名。這兩項必不可少，通俗一點就是你給別人打錢銀行需要確認的就是兩點，你賬號里到底有沒有那麼多錢，是不是你本人或本人同意的行為。
這兩項驗證完後就可以將驗證好的數據進行打包，打包完成後當然沒有完，因為還有對於礦工來說最最重要的 一 步，添加一個獎勵交易，寫一個給自己地址增加6.25枚比特幣的交易。
如果你競爭成功，那麼你的賬戶地址內就會增加6.25枚比特幣，在這里也順便提一下減半，最開始一個區塊的記賬獎勵是50個比特幣，比特幣大概每4年獎勵就進行減半，前一段時間的減半過後比特幣一個區塊的獎勵已經變成了6.25枚。
值得一提的是前兩次減半後都伴隨著牛市的來臨，現在第三次減半已過，在之後會有什麼樣的變化呢？
准備工作完成後就要正式的爭奪了
因為10分鍾左右就一個記賬的名額，在這個階段全世界的礦工，都進行著一場沒有硝煙的戰爭。
那這場仗怎麼打呢？其實就是計算Hash函數，礦工算力的比拼，所以說在比特幣網路哪裡都離不開Hash函數。為了保證在10分鍾只有一個人能夠成功，這個哈希函數的難度必須適當。直接哈希難度過低，所以規定Hash出的結果必須以若干個0構成。
可能直接這么說開頭若干個0還沒有什麼難度概念，那就簡單分析一下，進行這樣的計算有多難 ， 也就順便可以解釋為什麼單打獨斗的礦工已經不吃香了。
Hash值跟平常我們設置的密碼要求相似，是由數字、字母組成，其中字母區分大小寫。也就是說每一位都有62種可能，哈希運算本質就是試錯，相當於給你一個不限出錯次數的手機讓你開鎖一樣 。 而比特幣的哈希值是以18個0開頭的，理論上需要進行62的18次方，這個數字在普通計算器上都是以科學計數法顯示的，結果為1.832527122*10的32次方。
指數爆炸式的運算次數增長保證了其挖礦的難度。同時也因為難度大帶來了一些爭議，有人就會說耗費那麼大卻不產生價值，之前挖礦還在一份意見徵集稿中放到了落後產能里。可以說對於挖礦行業的爭議是一直存在的。
最後一步驗證
找到哈希值後，進行廣播打包區塊，網路節點就會進行驗證。
情況無非就是兩種，一種是驗證通過，那麼表明這個區塊成功挖出，其他礦工就不再競爭，選擇接受這個區塊，將這個區塊進行記錄，挖出這個區塊的礦工就獲得了該區塊的獎勵，並且進入下一個區塊的競爭。
另外一種就是不通過，那麼前面的那些工作都白費了，投入的成本就沒有辦法收回，所以礦工們都自覺的遵守著打包和驗證的規則，因為作惡成本較高，也就維護了比特幣網路的安全。
相信你讀完文章已經大致了解了比特幣挖礦的整個流程，不過挖礦實際操作起來又是另一個概念了，其中什麼時候適合進場挖礦、入手什麼樣的礦機進行挖礦、通過什麼樣的方式參與挖礦都是有一定學問的。
挖礦有風險投資需謹慎呀，搞懂再行動，沒搞懂之前就要多學習。
B. 比特幣中挖礦是什麼
比特幣就是由一種開源的P2P軟體產生的一串代碼，我們稱之為加密貨幣、電子貨幣等等。比特幣是由挖礦產生的，比特幣挖礦通俗點說就是利用你的硬體設備計算SH265演算法的數學難題，確認網路交易，保證整個網路系統的安全，作為獎勵比特幣系統會根據礦工貢獻算力的大小給與一定的比特幣獎勵。
挖礦就是搶比特幣。比特幣每隔一段時間會生成幾個，誰搶到了就是誰的，而接入比特幣系統的電腦，就是搶比特幣的工具「礦機」。至於國家承認比特幣的問題，簡單來說就是看可能對國家的影響來決定了。
C. 什麼是哈希
散列是指從可變大小的輸入生成固定大小的輸出的過程。這是通過使用稱為散列函數（作為散列演算法實現）的數學公式來完成的。
盡管並非所有哈希函數都涉及密碼學的使用 ，但所謂的密碼哈希函數是加密貨幣的核心。多虧了它們，區塊鏈和其他分布式系統能夠實現顯著水平的 數據完整性和安全性。
傳統和加密散列函數都是確定性的。確定性意味著只要輸入不變，散列演算法將始終產生相同的輸出（也稱為摘要或散列）。
通常，加密貨幣的散列演算法被設計為單向函數，這意味著如果沒有大量的計算時間和資源，它們就無法輕易恢復。換句話說，從輸入創建輸出非常容易，但在相反的方向（僅從輸出生成輸入）相對困難。一般來說，越難找到輸入，哈希演算法被認為越安全。
不同的散列函數將產生不同大小的輸出，但每種散列演算法可能的輸出大小始終是恆定的。例如，SHA-256 演算法只能生成 256 位的輸出，而 SHA-1 將始終生成 160 位的摘要。
為了說明這一點，讓我們通過 SHA-256 哈希演算法（比特幣中使用的演算法）運行「Bitcoin」和「bitcoin」這兩個詞。
請注意，微小的更改（第一個字母的大小寫）會導致完全不同的哈希值。但由於我們使用 SHA-256，輸出將始終具有 256 位（或 64 個字元）的固定大小 - 無論輸入大小如何。此外，無論我們通過演算法運行這兩個單詞多少次，兩個輸出都將保持不變。
相反，如果我們通過 SHA-1 哈希演算法運行相同的輸入，我們將得到以下結果：
值得注意的是，首字母縮略詞 SHA 代表安全哈希演算法。它指的是一組加密哈希函數，包括 SHA-0 和 SHA-1 演算法以及 SHA-2 和 SHA-3 組。SHA-256 是 SHA-2 組的一部分，還有 SHA-512 和其他變體。目前，只有 SHA-2 和 SHA-3 組被認為是安全的。
傳統的哈希函數具有廣泛的用例，包括資料庫查找、大文件分析和數據管理。另一方面，加密散列函數廣泛用於信息安全應用，例如消息認證和數字指紋。就比特幣而言，加密哈希函數是挖礦過程的重要組成部分， 也在新地址和密鑰的生成中發揮作用。
散列的真正威力在於處理大量信息時。例如，可以通過哈希函數運行一個大文件或數據集，然後使用其輸出來快速驗證數據的准確性和完整性。由於散列函數的確定性，這是可能的：輸入將始終產生簡化的、壓縮的輸出（散列）。這種技術消除了存儲和「記住」大量數據的需要。
散列在區塊鏈技術的背景下特別有用。比特幣區塊鏈有幾個涉及散列的操作，其中大部分在挖掘過程中。事實上，幾乎所有的加密貨幣協議都依賴散列來將交易組鏈接和壓縮成塊，並在每個塊之間產生加密鏈接，從而有效地創建區塊鏈。
同樣，部署密碼技術的散列函數可以定義為密碼散列函數。一般來說，破解密碼哈希函數需要無數次的蠻力嘗試。對於「還原」加密哈希函數的人來說，他們需要通過反復試驗來猜測輸入是什麼，直到產生相應的輸出。然而，也有可能不同的輸入產生完全相同的輸出，在這種情況下會發生「沖突」。
從技術上講，加密哈希函數需要遵循三個屬性才能被視為有效安全。我們可以將這些描述為抗碰撞性、抗原像性和抗二次原像性。
在討論每個屬性之前，讓我們用三個簡短的句子總結它們的邏輯。
如前所述，當不同的輸入產生完全相同的散列時，就會發生沖突。因此，哈希函數被認為是抗沖突的，直到有人發現沖突為止。請注意，任何散列函數都將始終存在沖突，因為可能的輸入是無限的，而可能的輸出是有限的。
換句話說，當發現碰撞的可能性非常低以至於需要數百萬年的計算時，哈希函數是抗碰撞的。因此，盡管沒有無沖突的哈希函數，但其 中一些函數足夠強大，可以被視為具有抵抗力（例如，SHA-256）。
在各種 SHA 演算法中，SHA-0 和 SHA-1 組不再安全，因為已經發現沖突。目前，SHA-2 和 SHA-3組被認為是抗沖突的。
原像電阻的特性與單向函數的概念有關。當有人找到生成特定輸出的輸入的可能性非常低時，哈希函數被認為是抗原像的。
請注意，此屬性與前一個屬性不同，因為攻擊者會試圖通過查看給定的輸出來猜測輸入是什麼。另一方面，當有人發現產生相同輸出的兩個不同輸入時，就會發生沖突，但使用哪個輸入並不重要。
原像抗性的特性對於保護數據很有價值，因為消息的簡單散列可以證明其真實性，而無需披露信息。在實踐中，許多服務提供商和 Web 應用程序存儲和使用從密碼生成的哈希值，而不是明文密碼。
為簡化起見，我們可以說第二原像電阻介於其他兩個屬性之間。當有人能夠找到一個特定的輸入，該輸入生成與他們已經知道的另一個輸入相同的輸出時，就會發生二次原像攻擊。
換句話說，第二原像攻擊涉及尋找碰撞，但不是搜索生成相同散列的兩個隨機輸入，而是搜索生成由另一個特定輸入生成的相同散列的輸入。
因此，任何抗碰撞的哈希函數也能抗第二原像攻擊，因為後者總是意味著碰撞。然而，人們仍然可以對抗碰撞函數執行原像攻擊，因為它意味著從單個輸出中找到單個輸入。
比特幣挖礦有很多步驟 涉及哈希函數，例如檢查余額、鏈接交易輸入和輸出，以及對區塊內的交易進行哈希處理以形成 默克爾樹。但比特幣區塊鏈安全的主要原因之一 是礦工需要執行無數的散列操作，以便最終為下一個區塊找到有效的解決方案。
具體來說，礦工在為其候選塊創建哈希值時必須嘗試幾種不同的輸入。本質上，如果他們生成以一定數量的零開頭的輸出哈希，他們將只能驗證他們的塊。零的數量決定了挖礦難度，它根據網路的哈希率而變化。
在這種情況下，哈希率表示在比特幣挖礦中投入了多少計算機能力。如果網路的哈希率增加，比特幣協議會自動調整挖礦難度，使挖出一個區塊所需的平均時間保持在接近 10 分鍾。相反，如果幾個礦工決定停止挖礦，導致算力大幅下降，則會調整挖礦難度，使其更容易挖礦（直到平均出塊時間回到10分鍾）。
請注意，礦工不必發現沖突，因為他們可以生成多個散列作為有效輸出（從一定數量的零開始）。所以對於某個區塊有幾種可能的解決方案，礦工只需要找到其中一種——根據挖礦難度確定的閾值。
由於比特幣挖礦是一項成本密集型任務，礦工沒有理由欺騙系統，因為這會導致重大的經濟損失。加入區塊鏈的礦工越多，它就變得越大越強大。（國內禁止參與挖礦）
毫無疑問，哈希函數是計算機科學中必不可少的工具，尤其是在處理大量數據時。當與密碼學結合時，散列演算法可以非常通用，以多種不同的方式提供安全性和身份驗證。因此，加密哈希函數對幾乎所有加密貨幣網路都至關重要，因此了解它們的屬性和工作機制對於任何對區塊鏈技術感興趣的人肯定會有所幫助。
D. 以太坊是如何挖礦的
以太坊的代幣是通過采礦過程中產生的，每塊采礦率為 5 個以太幣。以太坊的采礦過程幾乎與比特幣相同，對於每一筆交易，礦工都可以使用計算機通過散列函數運行該塊的唯一標題元數據，反復，快速地猜出答案，直到其中一人獲勝。
許多新用戶認為，采礦的唯一目的是以不需要中央發行人的方式生成醚（參見我們的指南「 什麼是以太？ 」）。這是真的。以太坊的代幣是通過采礦過程中產生的，每塊采礦率為 5 個以太幣。但是，采礦還有至少同樣重要的作用。通常，銀行負責保持交易的准確記錄。他們確保資金不是憑空創造的，用戶不會多次欺騙和花錢。不過，區塊鏈引入了一種全新的記錄保存方式，整個網路而不是中介，驗證交易並將其添加到公共分類賬。
Ethereum Mining
盡管「無信任」或「信任最小化」貨幣體系是目標，但仍有人需要確保財務記錄的安全，確保沒有人作弊。采礦是使分散記錄成為可能的創新之一。礦工們在防止欺詐行為（特別是醚的雙重支出）方面達成了關於交易歷史的共識 – 這是一個有趣的問題，在分散化的貨幣未在工作區塊鏈之前解決。雖然以太坊正在研究其他方法來就交易的有效性達成共識，但采礦目前將平台保持在一起。
挖礦如何工作
今天，以太坊的采礦過程幾乎與比特幣相同。對於每一筆交易，礦工都可以使用計算機反復，快速地猜出答案，直到其中一人獲勝。更具體地說，礦工將通過散列函數（它將返回一個固定長度，亂序的數字和字母串，它看起來是隨機的）運行該塊的唯一標題元數據（包括時間戳和軟體版本），只改變』nonce 值』 ，這會影響結果散列值。
如果礦工發現與當前目標相匹配的散列，礦工將被授予乙醚並在整個網路上廣播該塊，以便每個節點驗證並添加到他們自己的分類賬副本中。如果礦工 B 找到散列，礦工 A 將停止對當前塊的工作，並為下一個塊重復該過程。礦工很難在這場比賽中作弊。沒有辦法偽造這項工作，並拿出正確的謎題答案。這就是為什麼解謎方法被稱為「工作證明」。
另一方面，其他人幾乎沒有時間驗證散列值是否正確，這正是每個節點所做的。大約每 12-15 秒，一名礦工發現一塊石塊。如果礦工開始比這更快或更慢地解決謎題，演算法會自動重新調整問題的難度，以便礦工回彈到大約 12 秒鍾的解決時間。
礦工們隨機賺取這些乙醚，他們的盈利能力取決於運氣和他們投入的計算能力。以太坊使用的具體工作量驗證演算法被稱為』ethash』，旨在需要更多的內存，使得使用昂貴的 ASIC 難以開采 – 特殊的采礦晶元，現在是唯一可以盈利的比特幣開采方式。
從某種意義上講，ethash 可能已經成功實現了這一目的，因為專用 ASIC 不可用於以太坊（至少目前還沒有）。此外，由於以太坊旨在從工作證明挖掘轉變為「股權證明」（我們將在下面討論），購買 ASIC 可能不是一個明智的選擇，因為它可能無法長久證明有用。
轉移到股權證明
不過，以太坊可能永遠不需要礦工。開發人員計劃放棄工作證明，即網路當前使用的演算法來確定哪些交易是有效的，並保護其免受篡改，以支持股權證明，網路由代幣所有者擔保。如果並且當該演算法推出時，股權證明可以成為實現分布式共識的一種手段，而該共識使用更少的資源。