比特币挖矿算法的结构
比特币挖矿的原理是，执行由人制定的、由计算机自动执行的规则 。
比特币的发明者萨拓喜·那卡摩托（Satoshi Nakamoto，中本聪）在一开始就规定了这一规则，参与比特币区块链的人都必须无条件自动遵守。
规则的内容大致是，
将比特币的流通数据进行打包，整理成固定大小，然后上传到区块链上进行比特币全网同步广播的人，就可以得到由系统奖励的50个比特币。
在特定条件下，这些奖励会减半，时间大约是4年减半一次。
那么怎么完成这个数据的打包整理呢？
要完成这个动作的人必选先拥有必要的工具，即执行比特币区块链的软件，还有运行该软件的机器（一开始是电脑）；然后下载保存有所有已获得全网承认的的比特币交易数据，这个时候你就成为了“节点”，成为了保护区块链数据的一份子。
节点运行特定的数学公式，得出正确答案后才能获取打包数据的优先权。获得优先权的节点，谁先完成打包然后上传到区块链上，并得到其他节点的接收和认可，那系统将自动把奖励发放到他手中。
如果打包的交易中有用户塞给打包节点的比特币手续费，手续费归该节点所有。
人们觉得计算数学公式然后完成打包获得奖励的过程，就和在大河里捞金沙一样，要摒弃掉许多错误的答案才能找到正确的钥匙获取黄金，所以人们把这个过程比喻为挖矿。
所以比特币挖矿不是真的去挖什么玩意儿，就是用计算机不停的碰撞不停的猜，谁先猜到谁就抢得奖励，仅此而已。
B. 怎么挖比特币
挖矿步骤：
(1) 下载比特币官方客户端 点此下载比特币官方客户端
(2) 安装好客户端后，启动客户端，客户端启动后一般3分钟内会开始同步网络数据，由于比特币数据非常庞大，这可能需要若干个小时(根据网速和电脑性能决定)。图为客户端同步网络数据：
请保证你的C盘有10GB以上的剩余空间，如果C盘空间不够的话，需要将数据设置到D盘或E盘 点此查看将比特币数据包放到D盘的方法
(3) 如果你的客户端显示的是英文，而你又对英文不太擅长，你可以把它设置成中文 点此查看设置比特币客户端为中文的方法
(4) 客户端同步网络数据不会影响我们挖矿，我们先获取我们的账户地址，点击客户端的“收款地址”按钮，这时你看到的一串非常长的地址，类似，就是你的比特币账户，比特币账户地址是自动生成的、全世界唯一的地址。
(5) 你的账户里现在是0.00 BTC，意味着你还没有比特币，但你现在可以开始挖矿了，下载一个简单易用的挖矿软件CGMiner点此下载比特币挖矿软件CGMiner(CGMiner能挖比特币以及大部分的货币，但并非所有货币的挖矿都能用CGMiner)
(6) 你需要确认你的显卡型号，如果是nvidia显卡，那么就可以直接挖矿了，请跳过本步骤。如果是ATI显卡，除了CGMiner你还需要安装一个AMD SDK包 点此下载AMD SDK安装包
(7) CGMiner是英文界面，不过这并不影响一个菜鸟来使用它，请将下载到的CGMiner解压到电脑的任意地方，然后进入到CGMiner的文件夹。
(8) 在cgminer的文件夹里面，新建一个文本文件(TXT)，将内容代码写为：
cgminer -o http://pool.btc38.com:9332 -u XXXXXX -p btc38
将上面的XXXXXX修改为你的BTC钱包的账户地址（按照本教程第4条获取你的地址），填写以后如图所示：
小编在上面的代码中已经为您配置好了矿池和端口（该矿池是比特时代提供的完全免费的矿池），如果以后你想使用其它矿池和端口，请再自行修改矿池URL和端口。
(9) 将你刚才新建立的TXT文本文件的.txt后缀改为.bat后缀（如果你比较菜，文本文件后面不显示后缀名而不会改文件名后缀，请点这里）。修改后，这个文件如图所示：
(10) 然后双击运行上面的run.bat文件，就可以开始采矿了。你挖矿时产生的收益，比如你获得了0.001个比特币，会存放到你自己填写的BTC地址中（由于现在这个阶段BTC挖矿的难度非常大，你可能要等待一整天才会有BTC收益，挖矿时，电脑屏幕可能会有一些卡，是因为显卡的资源绝大部分被占用了）。图为小编本人测试时挖到的比特币：
(11) 你可能还想知道，挖矿的界面怎么才能看得懂，下图主要标识了你的速度和状态：
注：实际上，比特币挖矿的用户数量非常庞大，而每10分钟产出的比特币又十分有限，因此挖矿的难度已经是非常非常大了，如果你拥有性能强劲的显卡，那么会有一定的收益，如果你的显卡不好，那么你可能需要耗费N个小时才可以获得一点点比特币，本教程由比特时代(btc38.com)编辑小天撰写，目的是让大家入门以及体验比特币，如果你希望通过挖矿获得更好的收益，你需要进一步深入了解比特币矿池和比特币挖矿攻略。
4、比特币矿池
如上文所说，比特币挖矿的用户数量非常庞大，而每10分钟产出的比特币又十分有限，形成了千万人抢1个区块的情况出现，所以，如果你用个人电脑单独挖矿，有可能一整年也抢不到一个区块，在这种情况下，人们就想出了一种组队挖矿的方法，所谓的组队挖矿，就是我们现在要讲述的矿池(mining pool)。
矿池是一个通过特定算法而设计的服务器，所有连接到矿池服务器的用户，会组队进行挖矿，个人电脑的性能虽然渺小，但是成千上万的人进行组队挖矿，总体性能就会变得十分强大，在这种情况，挖矿的成功率会大大提升，一旦矿池中的队伍成功制造了一个区块，那么所有队伍中的人会根据每个人的电脑性能进行分红。比如：1000人在同一个矿池中挖矿，挖出一个区块后，这个区块产生的N个比特币的报酬，会根据这1000个人的电脑性能进行分红。如果你的电脑性能强劲，也许会分到100分之1，如果性能落后，也可能会分到10000分之1。
在这种情况，矿池的开发者一般会对每个用户收取1%~3%的费用作为手续费，但由于这种方法让大家更稳定得获得比特币，几乎所有人都会选择矿池挖矿，而不是单独挖矿。
在上文挖矿教程中讲到的比特时代免费提供的矿池，采用P2Pool技术架构，不向用户收取任何费用，是主流矿池中的一个，另外还有BTC Guild和deepbit等矿池，人气也是非常旺的。虽然每个矿池的设计都不太一样，但是使用方法基本上是雷同并且简单的，因此本教程不再做进一步的讲述，大家可以自行摸索。即使小编在前面的教程中已经默认给大家配置了比特时代提供的矿池和端口，但为了让大家对矿池有更深入的了解，这里再给大家介绍几个主流的矿池供大家选择：
比特矿池(免费，小编推荐) | BitCoin.CZ(适合新手) | BTC Guild(最老牌) | deepbit(稳定高效) | f2pool(国内)
C. 比特币算法原理
比特币算法主要有两种，分别是椭圆曲线数字签名算法和SHA256哈希算法。
椭圆曲线数字签名算法主要运用在比特币公钥和私钥的生成过程中，该算法是构成比特币系统的基石。SHA-256哈希算法主要是运用在比特币的工作量证明机制中。
比特币产生的原理是经过复杂的运算法产生的特解，挖矿就是寻找特解的过程。不过比特币的总数量只有2100万个，而且随着比特币不断被挖掘，越往后产生比特币的难度会增加，可能获得比特币的成本要比比特币本身的价格高。
比特币的区块由区块头及该区块所包含的交易列表组成，区块头的大小为80字节，由4字节的版本号、32字节的上一个区块的散列值、32字节的 Merkle Root Hash、4字节的时间戳（当前时间）、4字节的当前难度值、4字节的随机数组成。拥有80字节固定长度的区块头，就是用于比特币工作量证明的输入字符串。不停的变更区块头中的随机数即 nonce 的数值，并对每次变更后的的区块头做双重 SHA256运算，将结果值与当前网络的目标值做对比，如果小于目标值，则解题成功，工作量证明完成。
比特币的本质其实是一堆复杂算法所生成的一组方程组的特解（该解具有唯一性）。比特币是世界上第一种分布式的虚拟货币，其没有特定的发行中心，比特币的网络由所有用户构成，因为没有中心的存在能够保证了数据的安全性。
D. 比特币挖矿到底在计算什么
要知道挖矿到底在计算什么，首先得知道比特币的本质及产生的过程。比特币是基于网络的电子货币，实际是互联网的一串代码，依靠算法计算得出。挖矿是完成算法的过程，也是生产比特币的唯一方式。而且由于算法规定，比特币目前只有2100万个。
1、挖矿既能生产比特币，又能保障交易信息
类似于，一个数学系统包含2100万个数学题，需要通过庞大的计算量不断的去寻求这个每个数学题的特解。另外，特解是唯一的。
下面来具体解释挖矿，从作用来说，挖矿不仅可以增加比特币货币供应，而且还可以保护比特币交易安全、防止欺诈交易。从过程来说，比特币网络是一个点对点的支付系统，任何人都可以通过交易程序进行交易。
为了确保交易过程被如实记录，就需要“矿工”这个角色来负责记录比特币交易信息，这个时间间隔是10分钟，矿工中记账最好的交易记录就会被打包存储到一个新的区块中，相应的矿工也会得到一定数量的比特币奖励。
2、挖矿过程极其复杂，非人力所能为
具体的流程如下，当某一个矿工监听到这笔交易时，首先会对交易信息进行验证。通过验证的交易则会被矿工记录下来，保存在自己的数据库里面。全世界可能有成千上万个矿工在进行同一件事，但在每十分钟内，只有一个矿工有权创建新的区块，使自己记录的交易信息被大家所承认并永久地存储下来。
接下来，矿工们就需要争夺记账权，这是一场算力竞赛的比拼，其核心是用计算机完成大量的计算任务，找到一个超难的随机数，这个随机数就是第一段所说的方程特解，最先算出正确随机数的矿工胜出。根据游戏规律，一个矿工获得记账权的几率与其算力占全网算力之和的比例成正比。换句话说，找到该随机数的概率相当于将一亿个骰子扔出，最后骰子总和小于1亿零50。因此，挖矿需要大量的计算机，安装特定的算法软件，日夜重复运行，非人力所能为。
3、比特币挖矿其实就是“村民记账”
可能还是有网友不懂，那就举个例子。在一个村里，村民之间经常会发生借款行为，哪怕写了字据也有违约的风险。那么，在每次村里有借款行为发生的时候，就用村里的大喇叭告知大家，所有的村民（矿工）就在自己的账簿里记下所有交易记录。
E. 比特币挖矿所运用的哈希算法是什么
Hash，一般翻译做“散列”，也有直接音译为“哈希”的，就是把任意长度的输入（又叫做预映射pre-image）通过散列算法变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。这种转换是一种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远小于输入的空间，不同的输入可能会散列成相同的输出，所以不可能从散列值来确定唯一的输入值。简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。
F. 比特币挖矿原理是什么
比特币挖矿就是通过挖矿节点，然后比特币挖矿机（电脑）不断消耗自身的算力，来换取比特币。在比特币系统，通过自身的算法可以动态调整全网节点的挖矿难度，保证每过大约10分钟，就会有一个节点挖矿成功，这时比特币系统就会奖励此人一定数量的比特币。挖比特币是一个比较复杂的过程，不过挖比特币一般会经过这几个步骤，分别是准备工作、找到矿池、注册矿池账号、矿池账号设置、下载比特币挖矿器（软件）、比特币挖矿机配置；经过以上步骤就可以挖矿了。
本条内容来源于：中国法律出版社《中华人民共和国金融法典:应用版》
G. 比特币挖矿的原理是什么
比特币挖矿是利用计算机硬件为比特币网络做数学计算进行交易确认和提高安全性的过程。
H. 比特币的挖矿到底在计算什么
比特币的挖矿计算其实就是大家一起做数学题，题干是需要被记录的交易，大家通过做题抢夺记账权，抢到的矿工就能获得系统奖励和交易手续费。比特币用的SHA256算法的特点是已知答案验证正确很容易，但是要得到答案非常麻烦，需要一个一个数字去试。最先得到答案的矿工大家就都认可他是抢到了记账权，奖励就归他了。大家继续抢下一题的记账权。简单来说这些计算的意义只在于保证整个系统的稳定安全，并没有更多的意义。
把比特币看作是计算的副产品是不全面的，比特币的产生发行、比特币链上所有的交易流通、比特币系统的稳定性，都是计算的目的，是一体的。当然除了维护这个系统之外，的确并没有产生其他的价值和产物。这也是比特币被指责不环保浪费资源的一个黑点。总的来说，比特币作为一个里程碑式的区块链数字货币，其源于大量的算力投入和用户信任的巨大价值。这一点还是毋庸置疑的。