比特币是一种数字货币，它是通过“挖掘”来创造和发行的。挖掘比特币是一种计算机工作量证明的过程，被称为“区块链技术”，在该过程中，计算机网络上的数千台计算机使用复杂的算法来解决数学难题，以在网络中创建新的交易块。挖掘比特币需要一个强大的计算机阵列，并消耗大量的电能。

为什么要挖掘比特币？

挖掘比特币的主要原因是为了创建新的比特币。每当挖掘者成功生成一个区块并添加到比特币区块链中时，他们将被奖励一定数量的比特币。这被称为“挖掘奖励”，每当产生210,000个区块，就会减半比特币的奖励，这样可以保持比特币的总量在2,100万个以下。

挖掘的过程

比特币和其他数字货币的挖掘基于“工作量证明”中的Hashcash算法。通过执行高度计算密集型的数学运算来验证交易，并且采用了串行哈希链作为安全储存系统。

在挖掘开始之前，矿工需要创建一个钱包地址，以便在挖掘成功时收到奖励。其次，他们需要连接至比特币网络并下载整个区块链，以便获取最新的交易和区块信息。一旦准备就绪，挖掘可以开始，具体步骤如下：

第一步：验证交易

在验证交易之前，任何人都不能创建新的区块。因此，每当新的交易到达网络时，所有矿工都分析交易，并将其放入“内存池”中。交易经过验证后，可以打包在一个新的区块中。

第二步：计算难题

区块链技术中的难题是一种随机算法。共识算法中需要解决的问题是，不同节点无法确定谁先完成了新的交易块。同时，难题还会增加新交易块被生成的时间间隔从而保持电力及物理设备的长期稳定性。

第三步：解决难题

一旦区块的数据被获取，计算机将开始尝试解决难题。这确保了比特币的去中心化掌握，因为没有一个人可以掌控整个挖矿过程。同时，由于难度设置的精度非常高，可以确保新块的生成过程是公平的。

第四步：创建新的区块

一旦解决难题，计算机将创建一个新的交易块。此块将包含最新验证的交易，并包含头信息，标识上一个块的hash信息，并将放入区块链。

第五步：获得奖励

每当挖掘者成功添加区块时，他们将获得比特币的奖励。该奖励以及交易费用都会被分配给挖掘池中的所有成员。矿工收到的比特币数量取决于这些步骤的速度，所使用的硬件和通信带宽及电源稳定性。

总结

比特币是一种相对去中心化数字货币，由于它不像传统货币一样由政府机构控制，因此它需要可信的计算机网络和矿工来维护它的安全。挖掘比特币是通过计算机阵列、消耗大量电力和解决困难随机问题的过程。只有完成了这些步骤，计算机才能向比特币网络添加新的交易块，并获得比特币奖励。