挖矿机制：新加密货币是如何被插入到区块链中的

与传统金融系统不同，传统金融系统由中央银行控制法定币的印刷和发放，而加密货币采用去中心化的价值创造模型。新单位的引入通过一个称为挖矿的过程进行——这是一种预设机制，用于验证交易，同时发奖给进行这项工作的人员。

矿业如何维护网络的完整性

矿业不仅仅是生成新币。矿工，也称为矿业节点，作为区块链完整性的守护者。他们的责任至关重要：从内存池中收集未确认的交易，将其组织成候选区块，并根据底层协议的预定义规则对其进行验证。

每个协议都建立了自己的规则，但共识算法定义了这些规则将如何被应用。在比特币的情况下，这个算法被称为工作量证明——一种要求矿工解决复杂数学问题以验证区块的系统。

过程：从收集到区块验证

当矿工开始工作时，他会选择未确认的交易。他记录的第一笔交易是特别的 - 称为coinbase交易，矿工在这里将区块奖励发奖给自己，以作为对其努力的补偿。

在交易被聚合后，每一笔都经过一个哈希函数。结果(outputs)随后被成对组合并重新处理。这个迭代过程持续进行，直到只剩下一个唯一的哈希——我们称之为Merkle树根(merkle树根)。

这个根随后与前一个区块的哈希、一个称为 nonce 的伪随机数和其他参数结合在一起。整个集合被提交给一个哈希函数，生成候选区块的哈希。

工作证明：尝试、错误与发奖

这里是挑战：生成的区块的哈希值必须低于预定目标。由于每个哈希的结果几乎是不可预测的，矿工们需要测试无数种不同的nonce组合来找到有效的哈希。这是一个基于尝试和错误的过程，需要显著的计算能力。

第一个发现有效哈希值的矿工能够验证其候选区块并获得区块奖励。成功的哈希值作为其工作的加密证明——因此该算法被称为工作量证明。

平均而言，这个完整的周期大约需要十分钟。经过验证后，区块被添加到区块链中，所有矿工再次开始处理下一个区块。

奖励结构：受控价值创造

提供给矿工的发奖并不是随意的。比特币协议明确规定了将授予多少，且该数值以可预测的方式减少：每210,000个区块(大约四年)，发奖将减半。

最初，当比特币推出时，每个区块的发奖为50 BTC。现在，在经历了多次减半后，这一数值降至6.25 BTC。这个预设的发行系统确保比特币具有有限且可预测的供应，与可以根据中央当局的需要进行印刷的法定币不同。

每个确认的区块都有一个唯一的标识符——它自己的区块哈希——使其在链中不可篡改。因此，挖矿不仅创造了新的币：它构建了安全性、透明度和可靠性，使区块链成为可能。