比特幣是基于區塊鏈技術的全球首個去中心化加密貨幣，挖礦則是通過專用硬件運算獲取比特幣并維護網絡安全的核心過程，二者共同構成了幣圈最基礎的運行體系。比特幣由化名中本聰在2008年提出，2009年正式誕生，其核心是依靠密碼學與分布式賬本技術，實現無需中介的點對點價值轉移，總量恒定2100萬枚，具備去中心化、稀缺性、不可篡改等核心特征。挖礦并非傳統意義的物理開采，而是礦工用算力競爭記賬權，通過解決復雜數學難題驗證交易、生成新區塊，成功后獲得比特幣獎勵與交易手續費，是比特幣發行與網絡運轉的關鍵機制。
比特幣的運行依托區塊鏈與工作量證明（PoW）機制。區塊鏈是全網節點共同維護的分布式公共賬本，每10分鐘左右生成一個新區塊，記錄這段時間的所有交易，區塊通過哈希函數鏈式連接，確保數據無法篡改。PoW機制下，礦工需不斷調整區塊頭中的隨機數（Nonce），結合交易數據、前一區塊哈希值等信息，用SHA-256哈希函數反復計算，直到得出符合全網難度要求的哈希值（通常是前導固定數量的0）。這個過程純靠算力brute-force嘗試，沒有捷徑可走，誰先算出有效哈希，誰就能打包區塊、廣播全網，經節點驗證后上鏈，獲得對應獎勵。
比特幣挖礦的硬件與流程已高度專業化，徹底告別早期個人電腦時代。2009年可用CPU挖礦，2010年轉向GPU，2013年后ASIC專用礦機壟斷市場，如今主流機型如AntminerS21、WhatsMinerM60S，算力達200TH/s以上，是普通電腦的數千萬倍。挖礦流程分四步：先收集內存池未確認交易，優先打包手續費高的，構建候選區塊；再啟動哈希運算，持續嘗試Nonce值尋找有效解；成功后廣播新區塊，全網節點驗證交易與哈希有效性；最后獲得區塊獎勵（2024年減半后為3.125枚BTC/區塊）與打包交易的手續費。同時網絡每2016個區塊（約兩周）自動調整難度，確保出塊穩定在10分鐘左右，全網算力越高，難度越大。
當前比特幣挖礦已進入工業化、規模化階段，個人獨立挖礦幾乎無盈利可能。挖礦成本主要包括礦機、電費、場地、維護四大塊，其中電費占比超60%，2026年挖1枚BTC綜合成本約8.7萬美元，遠超同期幣價，多數礦工處于虧損狀態。個人設備算力遠低于大型礦場，全網算力超1000EH/s，小型礦工只能加入礦池，集合算力按貢獻分配收益，即便如此，也需低電價（低于0.05美元/kWh）與最新礦機才能勉強維持。挖礦還面臨監管、環保、幣價波動等風險，行業持續向水電、風電豐富的低電價地區集中，呈現頭部礦場壟斷、中小礦工加速出清的格局。
