什么是挖矿

矿工们在挖矿过程中会得到两种类型的奖励：创建新区块的新币奖励，以及区块中所含交易的交易费。

为了得到这些奖励，矿工们争相完成一种基于加密哈希算法的数学难题，这些难题的解决方案，称为“工作量证明”，包括在新区块中，作为矿工花费大量计算工作的证明。解决工作证明算法在区块链上获得奖励的竞争以及获胜者有权在区块链上记录交易，这二者是比特币安全模型的基石。

这个过程被称为挖矿，是因为奖励机制（新比特币产生）被设计为模拟收益递减模式，类似于贵重金属的挖矿过程。比特币的货币是通过挖矿发行的，类似于央行通过印刷钞票来发行货币。矿工通过创造一个新区块得到的比特币数量大约每四年（或准确说是每210,000个区块）减少一半。开始时为2009年1月每个区块奖励50个比特币，然后到2012年11月减半为每个区块奖励25个比特币。之后在2016年7月减半为每个新区块奖励12.5个比特币。2020年5月，再次减半为5比特币。基于这个公式，比特币挖矿奖励以指数方式递减，直到2140年。届时所有的比特币（20,999,999,980）全部发行完毕。换句话说在2140年之后，不会再有新的比特币产生。

矿工验证新交易并将其记录在全球分类账簿上。每10分钟就会有一个新的区块被“挖掘”出来，这个新区块里包含着从上一个区块产生到目前这段时间内发生的交易，这样这些交易就被添加到区块链中了。我们把包含在区块内且被添加到区块链上的交易称为“已确认confirmed”交易，交易经过“确认”之后，新的拥有者才能够花费他在交易中收到的比特币。

矿工们同时也会获取交易费。每笔交易都可能包含一笔交易费，交易费是每笔交易记录的输入和输出的差额。在挖矿过程中成功“挖出”新区块的矿工可以得到该区块中包含的所有交易“小费”。目前，这笔费用占矿工收入的0.5%或更少，大部分收益仍来自挖矿所得的新比特币奖励。然而随着挖矿奖励的递减，以及每个区块中包含的交易数量增加，交易费在矿工收益中所占的比重将会逐渐增加。在2140年之后，所有的矿工收益都将由交易费构成。

“挖矿”这个词有点误导。一般意义的挖矿类似贵金属的提炼，于是人们将更多的注意力集中到挖矿的回报，也就是每个区块创造的新比特币。虽然挖矿行为会被这种奖励所激励，但挖矿的主要目的不是这个奖励或者产生新币。如果你只把挖矿看作是创比特币的过程，那么你就会误把这个过程中的手段（作为激励）作为目标。

挖矿是一种去中心化的交易清算机制，通过这种机制，交易得到验证和清算。

挖矿是使得比特币与众不同的发明，是一种去中心化的安全机制，是点对点数字货币的基础。

挖矿确保了比特币系统安全，并且在全网范围实现了没有中央权威机构的共识。新币发行以及交易费的奖励是一种激励机制，它将矿工的行为与网络的安全性结合起来，同时实现了货币发行。

提示：挖矿的目的不是创造新的比特币。这是激励机制，能够实现去中心化的安全。

比特币经济学和货币创造

比特币是在每一个区块的创建过程中以固定和递减的速度被“铸造出来”的。大约每十分钟产生一个新区块，每一个新区块都伴随着一定数量的全新比特币，它是从无到有的。每开采210,000个区块，或者大约每4年，货币发行速率降低50%。在比特币运行的第一个四年中，每个区块创造出50个新比特币。

2012年11月，比特币的新发行速度降低到每区块25个比特币。2016年7月，降低到12.5比特币/区块。2020年5月，也就是在区块630,000，减半再次发生，下降至每个区块6.25比特币。新币的发行速度会以指数级进行32次“等分”，直到第6,720,000块（大约会在2137年挖出），达到比特币的最小货币单位1聪。最终，在经过693万个区块之后，所有的共 2,099,999,997,690,000聪，或者说接近 2,100万比特币将全部发行完毕。在那之后，新的区块不再包含比特币奖励，矿工的收益全部来自交易费。图10-1展示了在发行速度不断降低的情况下，比特币总流通量与时间的关系。

注意：比特币挖矿发行的最大数量也就成为挖矿奖励的上限。 在实践中，矿工可能故意挖那些低于全额奖励的区块。已经有这些区块被挖出来了，未来就会有更多被开采，这样导致货币发行总量的下降。