通俗易懂的大概流程
如果你之前对挖矿根本没有了解，这段介绍就适合你阅读，进入状态后再进行更深层次的学习。
其实通俗来讲原理很简单，比特币作为一种点对点的电子货币体系，挖矿的过程就是一个纪录数据的过程，因为整个系统是开放的，人人可参与的，所以人人都可以进行挖矿，虽然理论上人人都可以参与，但无利不起早没有人会平白无故的参与到网络的建设中，中本聪就利用Hash函数设计了一种激励和竞争方式。
大家都进行数据的处理工作，谁处理的又快又准确，谁就获得记账权，同时获得该区块的奖励。既有奖励又有竞争才使得比特币网络得以正常运转。
想要竞争成功就要经历几个基本的流程。
一、首先你要将没有被记录的交易信息检查并归集到一个数据块中。
二、数据块打包好后，进行哈希运算，算出哈希值，哈希值这个概念在昨天文章中已经详细的介绍过。
三、算出哈希值后进行全网广播，其他矿工接收到后进行验证，验证没有问题就会将这一个数据块连接到整个区块链上，就可以获得这个区块的奖励了。
大致过程了解后就可以开始详细的了解整个过程了。
开始挖矿前的准备工作
这里所说的准备，可不是让你准备买矿机或者给矿机通电，说的是在进行POW工作量证明之前记账节点所作的准备工作。也就是前面流程的第一步的具体解释。
想要收集齐全交易信息，第一步就是收集广播中还没有被记录账本的原始交易信息。收集完成后就要自己先进行验证，主要验证两个方面，1.每个交易信息中的付款地址有没有足够付款的余额。2.验证交易是否有正确的签名。这两项必不可少，通俗一点就是你给别人打钱银行需要确认的就是两点，你账号里到底有没有那么多钱，是不是你本人或本人同意的行为。
这两项验证完后就可以将验证好的数据进行打包，打包完成后当然没有完，因为还有对于矿工来说最最重要的 一 步，添加一个奖励交易，写一个给自己地址增加6.25枚比特币的交易。
如果你竞争成功，那么你的账户地址内就会增加6.25枚比特币，在这里也顺便提一下减半，最开始一个区块的记账奖励是50个比特币，比特币大概每4年奖励就进行减半，前一段时间的减半过后比特币一个区块的奖励已经变成了6.25枚。
值得一提的是前两次减半后都伴随着牛市的来临，现在第三次减半已过，在之后会有什么样的变化呢？
准备工作完成后就要正式的争夺了
因为10分钟左右就一个记账的名额，在这个阶段全世界的矿工，都进行着一场没有硝烟的战争。
那这场仗怎么打呢？其实就是计算Hash函数，矿工算力的比拼，所以说在比特币网络哪里都离不开Hash函数。为了保证在10分钟只有一个人能够成功，这个哈希函数的难度必须适当。直接哈希难度过低，所以规定Hash出的结果必须以若干个0构成。
可能直接这么说开头若干个0还没有什么难度概念，那就简单分析一下，进行这样的计算有多难 ， 也就顺便可以解释为什么单打独斗的矿工已经不吃香了。
Hash值跟平常我们设置的密码要求相似，是由数字、字母组成，其中字母区分大小写。也就是说每一位都有62种可能，哈希运算本质就是试错，相当于给你一个不限出错次数的手机让你开锁一样 。 而比特币的哈希值是以18个0开头的，理论上需要进行62的18次方，这个数字在普通计算器上都是以科学计数法显示的，结果为1.832527122*10的32次方。
指数爆炸式的运算次数增长保证了其挖矿的难度。同时也因为难度大带来了一些争议，有人就会说耗费那么大却不产生价值，之前挖矿还在一份意见征集稿中放到了落后产能里。可以说对于挖矿行业的争议是一直存在的。
最后一步验证
找到哈希值后，进行广播打包区块，网络节点就会进行验证。
情况无非就是两种，一种是验证通过，那么表明这个区块成功挖出，其他矿工就不再竞争，选择接受这个区块，将这个区块进行记录，挖出这个区块的矿工就获得了该区块的奖励，并且进入下一个区块的竞争。
另外一种就是不通过，那么前面的那些工作都白费了，投入的成本就没有办法收回，所以矿工们都自觉的遵守着打包和验证的规则，因为作恶成本较高，也就维护了比特币网络的安全。
相信你读完文章已经大致了解了比特币挖矿的整个流程，不过挖矿实际操作起来又是另一个概念了，其中什么时候适合进场挖矿、入手什么样的矿机进行挖矿、通过什么样的方式参与挖矿都是有一定学问的。
挖矿有风险投资需谨慎呀，搞懂再行动，没搞懂之前就要多学习。
B. 比特币中挖矿是什么
比特币就是由一种开源的P2P软件产生的一串代码，我们称之为加密货币、电子货币等等。比特币是由挖矿产生的，比特币挖矿通俗点说就是利用你的硬件设备计算SH265算法的数学难题，确认网络交易，保证整个网络系统的安全，作为奖励比特币系统会根据矿工贡献算力的大小给与一定的比特币奖励。
挖矿就是抢比特币。比特币每隔一段时间会生成几个，谁抢到了就是谁的，而接入比特币系统的电脑，就是抢比特币的工具“矿机”。至于国家承认比特币的问题，简单来说就是看可能对国家的影响来决定了。
C. 什么是哈希
散列是指从可变大小的输入生成固定大小的输出的过程。这是通过使用称为散列函数（作为散列算法实现）的数学公式来完成的。
尽管并非所有哈希函数都涉及密码学的使用 ，但所谓的密码哈希函数是加密货币的核心。多亏了它们，区块链和其他分布式系统能够实现显着水平的 数据完整性和安全性。
传统和加密散列函数都是确定性的。确定性意味着只要输入不变，散列算法将始终产生相同的输出（也称为摘要或散列）。
通常，加密货币的散列算法被设计为单向函数，这意味着如果没有大量的计算时间和资源，它们就无法轻易恢复。换句话说，从输入创建输出非常容易，但在相反的方向（仅从输出生成输入）相对困难。一般来说，越难找到输入，哈希算法被认为越安全。
不同的散列函数将产生不同大小的输出，但每种散列算法可能的输出大小始终是恒定的。例如，SHA-256 算法只能生成 256 位的输出，而 SHA-1 将始终生成 160 位的摘要。
为了说明这一点，让我们通过 SHA-256 哈希算法（比特币中使用的算法）运行“Bitcoin”和“bitcoin”这两个词。
请注意，微小的更改（第一个字母的大小写）会导致完全不同的哈希值。但由于我们使用 SHA-256，输出将始终具有 256 位（或 64 个字符）的固定大小 - 无论输入大小如何。此外，无论我们通过算法运行这两个单词多少次，两个输出都将保持不变。
相反，如果我们通过 SHA-1 哈希算法运行相同的输入，我们将得到以下结果：
值得注意的是，首字母缩略词 SHA 代表安全哈希算法。它指的是一组加密哈希函数，包括 SHA-0 和 SHA-1 算法以及 SHA-2 和 SHA-3 组。SHA-256 是 SHA-2 组的一部分，还有 SHA-512 和其他变体。目前，只有 SHA-2 和 SHA-3 组被认为是安全的。
传统的哈希函数具有广泛的用例，包括数据库查找、大文件分析和数据管理。另一方面，加密散列函数广泛用于信息安全应用，例如消息认证和数字指纹。就比特币而言，加密哈希函数是挖矿过程的重要组成部分， 也在新地址和密钥的生成中发挥作用。
散列的真正威力在于处理大量信息时。例如，可以通过哈希函数运行一个大文件或数据集，然后使用其输出来快速验证数据的准确性和完整性。由于散列函数的确定性，这是可能的：输入将始终产生简化的、压缩的输出（散列）。这种技术消除了存储和“记住”大量数据的需要。
散列在区块链技术的背景下特别有用。比特币区块链有几个涉及散列的操作，其中大部分在挖掘过程中。事实上，几乎所有的加密货币协议都依赖散列来将交易组链接和压缩成块，并在每个块之间产生加密链接，从而有效地创建区块链。
同样，部署密码技术的散列函数可以定义为密码散列函数。一般来说，破解密码哈希函数需要无数次的蛮力尝试。对于“还原”加密哈希函数的人来说，他们需要通过反复试验来猜测输入是什么，直到产生相应的输出。然而，也有可能不同的输入产生完全相同的输出，在这种情况下会发生“冲突”。
从技术上讲，加密哈希函数需要遵循三个属性才能被视为有效安全。我们可以将这些描述为抗碰撞性、抗原像性和抗二次原像性。
在讨论每个属性之前，让我们用三个简短的句子总结它们的逻辑。
如前所述，当不同的输入产生完全相同的散列时，就会发生冲突。因此，哈希函数被认为是抗冲突的，直到有人发现冲突为止。请注意，任何散列函数都将始终存在冲突，因为可能的输入是无限的，而可能的输出是有限的。
换句话说，当发现碰撞的可能性非常低以至于需要数百万年的计算时，哈希函数是抗碰撞的。因此，尽管没有无冲突的哈希函数，但其 中一些函数足够强大，可以被视为具有抵抗力（例如，SHA-256）。
在各种 SHA 算法中，SHA-0 和 SHA-1 组不再安全，因为已经发现冲突。目前，SHA-2 和 SHA-3组被认为是抗冲突的。
原像电阻的特性与单向函数的概念有关。当有人找到生成特定输出的输入的可能性非常低时，哈希函数被认为是抗原像的。
请注意，此属性与前一个属性不同，因为攻击者会试图通过查看给定的输出来猜测输入是什么。另一方面，当有人发现产生相同输出的两个不同输入时，就会发生冲突，但使用哪个输入并不重要。
原像抗性的特性对于保护数据很有价值，因为消息的简单散列可以证明其真实性，而无需披露信息。在实践中，许多服务提供商和 Web 应用程序存储和使用从密码生成的哈希值，而不是明文密码。
为简化起见，我们可以说第二原像电阻介于其他两个属性之间。当有人能够找到一个特定的输入，该输入生成与他们已经知道的另一个输入相同的输出时，就会发生二次原像攻击。
换句话说，第二原像攻击涉及寻找碰撞，但不是搜索生成相同散列的两个随机输入，而是搜索生成由另一个特定输入生成的相同散列的输入。
因此，任何抗碰撞的哈希函数也能抗第二原像攻击，因为后者总是意味着碰撞。然而，人们仍然可以对抗碰撞函数执行原像攻击，因为它意味着从单个输出中找到单个输入。
比特币挖矿有很多步骤 涉及哈希函数，例如检查余额、链接交易输入和输出，以及对区块内的交易进行哈希处理以形成 默克尔树。但比特币区块链安全的主要原因之一 是矿工需要执行无数的散列操作，以便最终为下一个区块找到有效的解决方案。
具体来说，矿工在为其候选块创建哈希值时必须尝试几种不同的输入。本质上，如果他们生成以一定数量的零开头的输出哈希，他们将只能验证他们的块。零的数量决定了挖矿难度，它根据网络的哈希率而变化。
在这种情况下，哈希率表示在比特币挖矿中投入了多少计算机能力。如果网络的哈希率增加，比特币协议会自动调整挖矿难度，使挖出一个区块所需的平均时间保持在接近 10 分钟。相反，如果几个矿工决定停止挖矿，导致算力大幅下降，则会调整挖矿难度，使其更容易挖矿（直到平均出块时间回到10分钟）。
请注意，矿工不必发现冲突，因为他们可以生成多个散列作为有效输出（从一定数量的零开始）。所以对于某个区块有几种可能的解决方案，矿工只需要找到其中一种——根据挖矿难度确定的阈值。
由于比特币挖矿是一项成本密集型任务，矿工没有理由欺骗系统，因为这会导致重大的经济损失。加入区块链的矿工越多，它就变得越大越强大。（国内禁止参与挖矿）
毫无疑问，哈希函数是计算机科学中必不可少的工具，尤其是在处理大量数据时。当与密码学结合时，散列算法可以非常通用，以多种不同的方式提供安全性和身份验证。因此，加密哈希函数对几乎所有加密货币网络都至关重要，因此了解它们的属性和工作机制对于任何对区块链技术感兴趣的人肯定会有所帮助。
D. 以太坊是如何挖矿的
以太坊的代币是通过采矿过程中产生的，每块采矿率为 5 个以太币。以太坊的采矿过程几乎与比特币相同，对于每一笔交易，矿工都可以使用计算机通过散列函数运行该块的唯一标题元数据，反复，快速地猜出答案，直到其中一人获胜。
许多新用户认为，采矿的唯一目的是以不需要中央发行人的方式生成醚（参见我们的指南“ 什么是以太？ ”）。这是真的。以太坊的代币是通过采矿过程中产生的，每块采矿率为 5 个以太币。但是，采矿还有至少同样重要的作用。通常，银行负责保持交易的准确记录。他们确保资金不是凭空创造的，用户不会多次欺骗和花钱。不过，区块链引入了一种全新的记录保存方式，整个网络而不是中介，验证交易并将其添加到公共分类账。
Ethereum Mining
尽管“无信任”或“信任最小化”货币体系是目标，但仍有人需要确保财务记录的安全，确保没有人作弊。采矿是使分散记录成为可能的创新之一。矿工们在防止欺诈行为（特别是醚的双重支出）方面达成了关于交易历史的共识 – 这是一个有趣的问题，在分散化的货币未在工作区块链之前解决。虽然以太坊正在研究其他方法来就交易的有效性达成共识，但采矿目前将平台保持在一起。
挖矿如何工作
今天，以太坊的采矿过程几乎与比特币相同。对于每一笔交易，矿工都可以使用计算机反复，快速地猜出答案，直到其中一人获胜。更具体地说，矿工将通过散列函数（它将返回一个固定长度，乱序的数字和字母串，它看起来是随机的）运行该块的唯一标题元数据（包括时间戳和软件版本），只改变’nonce 值’ ，这会影响结果散列值。
如果矿工发现与当前目标相匹配的散列，矿工将被授予乙醚并在整个网络上广播该块，以便每个节点验证并添加到他们自己的分类账副本中。如果矿工 B 找到散列，矿工 A 将停止对当前块的工作，并为下一个块重复该过程。矿工很难在这场比赛中作弊。没有办法伪造这项工作，并拿出正确的谜题答案。这就是为什么解谜方法被称为“工作证明”。
另一方面，其他人几乎没有时间验证散列值是否正确，这正是每个节点所做的。大约每 12-15 秒，一名矿工发现一块石块。如果矿工开始比这更快或更慢地解决谜题，算法会自动重新调整问题的难度，以便矿工回弹到大约 12 秒钟的解决时间。
矿工们随机赚取这些乙醚，他们的盈利能力取决于运气和他们投入的计算能力。以太坊使用的具体工作量验证算法被称为’ethash’，旨在需要更多的内存，使得使用昂贵的 ASIC 难以开采 – 特殊的采矿芯片，现在是唯一可以盈利的比特币开采方式。
从某种意义上讲，ethash 可能已经成功实现了这一目的，因为专用 ASIC 不可用于以太坊（至少目前还没有）。此外，由于以太坊旨在从工作证明挖掘转变为“股权证明”（我们将在下面讨论），购买 ASIC 可能不是一个明智的选择，因为它可能无法长久证明有用。
转移到股权证明
不过，以太坊可能永远不需要矿工。开发人员计划放弃工作证明，即网络当前使用的算法来确定哪些交易是有效的，并保护其免受篡改，以支持股权证明，网络由代币所有者担保。如果并且当该算法推出时，股权证明可以成为实现分布式共识的一种手段，而该共识使用更少的资源。