比特币产生的过程，核心是通过全网矿工的工作量证明（PoW）算力竞赛，平均每10分钟打包一个新区块，首个算出符合难度哈希值的矿工获得区块奖励与交易手续费，这是新比特币发行的唯一途径，整个过程由区块链、密码学与动态难度调整机制共同保障安全、稳定与不可篡改。2009年1月3日，中本聪挖出比特币创世区块，获得50枚初始奖励，自此开启去中心化的数字资产发行体系，其总量被代码严格限定为2100万枚，通过每21万个区块奖励减半的规则，预计2140年全部发行完毕。
比特币产生的第一步是交易收集与候选区块构建，全网节点会实时广播未确认交易，矿工节点将这些交易汇总至交易池，筛选有效交易后打包成候选区块，每个区块约容纳2000至3000笔交易，受1MB区块容量限制。矿工需为候选区块组装区块头，包含版本号、前一区块哈希值、本区块交易的Merkle根、时间戳、挖矿难度目标值与随机数（Nonce），其中Merkle根通过对所有交易哈希两两迭代计算生成，确保区块内交易数据完整且无法篡改。完成区块头构建后，挖矿正式进入算力竞争阶段，核心是通过SHA-256哈希算法，不断调整Nonce值重复计算区块头哈希，目标是找到一个小于系统设定难度目标值的256位哈希结果，通常表现为哈希值前若干位为连续的0。
比特币挖矿的工作量证明机制，本质是一场全球性的数学算力竞赛，哈希函数具有单向不可逆特性，无法通过结果倒推输入，矿工只能依靠矿机进行海量试算，当前主流ASIC矿机每秒可执行数万亿次哈希运算，竞争强度极高。网络难度目标值并非固定，每产出2016个区块（约14天）自动调整一次，核心逻辑是若实际出块快于10分钟，说明全网算力上升，难度随之提高；若慢于10分钟，则难度降低，以此严格维持平均10分钟出块的稳定节奏，避免因技术进步或算力波动导致发行速度失控。2026年比特币网络难度长期维持在140万亿以上，全网哈希率突破1.1ZH/s，个人矿工已难以参与，大型矿池与专业矿场占据主导，通过整合算力提升出块概率。
当某矿工成功找到符合难度的有效哈希值后，会立即将新区块广播至全网，其他节点收到后快速验证，包括检查区块格式、交易签名有效性、UTXO未花费状态、哈希值是否达标及Merkle根正确性，全部验证通过后，节点将新区块同步至本地区块链最长链，放弃当前挖矿计算，开启下一轮区块竞争。成功出块的矿工可获得双重奖励，一是固定区块奖励，2020年第三次减半后当前为6.25枚BTC每区块，二是区块内所有交易的累计手续费，随着奖励逐步减半，未来手续费将成为矿工核心收益来源。
