“挖矿”这个词，我们通常联想到的是戴着头盔、深入地下开采煤炭或黄金的场景，但在虚拟货币的世界里，“挖矿”一词被赋予了全新的、数字化的含义，虚拟货币挖矿到底是在干什么呢？它真的像挖黄金一样“凭空”创造货币吗？其实不然，虚拟货币挖矿的核心本质，更接近于一种分布式的“记账”行为，同时伴随着新币的生成。
要理解挖矿,我们首先要明白虚拟货币，特别是以比特币为代表的加密货币，是如何运行的，它们大多基于一种叫做“区块链”（Blockchain）的技术，区块链可以形象地理解为一个公开的、分布式的、不可篡改的“总账本”，这个账本记录了系统发生的每一笔交易。
挖矿的核心：记账与维护账本
在没有中心化机构（如银行、政府）的情况下，如何确保这个“总账本”的准确性和安全性，并且让所有参与者（节点）都能达成一致呢？这就需要挖矿来发挥作用。
挖矿就是通过大量的计算能力,去争夺下一个“区块”（Block）的记账权，每个区块都包含了一定时间内的多笔交易信息，矿工们需要用自己的计算机（更准确地说是矿机）来解决一个复杂的数学难题，这个难题并不是传统的数学计算，而是一个“哈希碰撞”问题，即找到一个特定的数值（称为“nonce”），使得将当前区块头信息与这个nonce值进行哈希运算后，得到的结果满足系统预设的特定条件（哈希值的前几位必须为0）。
这个过程被称为“工作量证明”（Proof of Work, PoW）。
竞争与奖励：谁先算出，谁就赢
网络中的所有矿工都在同时尝试解决这个难题,就像一场全球性的数学竞赛，谁的矿算力（计算能力）更强、更幸运，谁就能第一个找到正确的nonce值，一旦某个矿工找到了，他就会立即向全网广播他的结果。
其他节点收到后,会快速验证这个结果是否正确以及区块内的交易是否有效，如果验证通过，这个新区块就被成功添加到区块链的末端，成为链上新的一个“页”，这个过程被称为“共识”，即全网就新区块的有效性达成了一致。
作为第一个成功记账的奖励,该矿工会获得两样东西：
- 区块奖励：一定数量的新铸造出来的虚拟货币，比特币网络每产生一个新区块，当前（截至2023年）的区块奖励是6.25个比特币，这个奖励数量是 predetermined（预先设定好）的，并且会随着时间推移（例如比特币每约21万个区块减半一次）而逐渐减少。
- 交易手续费：区块中包含的所有交易支付的手续费，这部分也会归记账的矿工所有。
挖矿的意义与作用
- 发行新币：这是虚拟货币，尤其是比特币这类采用PoW机制的货币，新币进入市场的主要方式，通过挖矿，系统可以按照既定的、可预测的速率发行新的货币，避免了中心化机构滥发货币的风险。
- 维护网络安全：由于挖矿需要巨大的计算投入，攻击者想要篡改账本（例如双花攻击），需要拥有超过全网51%的算力，这在成本和难度上都是极高的，从而保证了区块链的安全性和不可篡改性。
- 确认交易：矿工在打包交易到区块的过程中，实际上是对交易进行了确认和验证，只有被确认的交易，才能被认为是有效的，最终不可逆转。
挖矿的演变与现状
早期的虚拟货币挖矿,普通用户用个人电脑的CPU甚至GPU就能参与，但随着竞争加剧，挖矿难度不断增加，普通的计算机已经难以在竞争中获利，专门为挖矿设计的ASIC（专用集成电路）矿机应运而生，其算力远超CPU和GPU，但也更昂贵、更耗能。
比特币等主流虚拟货币的挖矿已经高度专业化、规模化，形成了庞大的矿池（Mining Pool），矿池是矿工们联合起来，共享算力、按贡献分配奖励的组织，这大大提高了中小矿工获得稳定收益的可能性。
挖矿也因其巨大的能源消耗引发了广泛的环境争议,一些虚拟货币开始探索其他共识机制，如“权益证明”（Proof of Stake, PoS），试图在保证安全性的同时降低能耗。
