比特币采用的是工作量证明（Proof of Work）模式进行挖矿。这种模式要求矿工通过解决复杂的数学问题来验证交易并添加到区块链中，以获得比特币作为奖励。
在比特币网络中，每个交易都被广播给全网节点，并且将收集到的一批交易打包成一个区块。然后，矿工开始尝试解决一个难题，也就是所谓的“哈希碰撞”。这个问题要求找到一个满足特定条件的哈希值，而这个条件是非常困难和耗时的。
具体来说，在比特币挖矿过程中，矿工需要找到一个哈希值小于目标值的数据块头。数据块头由多个字段组成，包括前一区块的哈希、当前区块内所有交易信息经过 Merkle 树计算得出根哈希、时间戳等信息。通过改变数据块头中的某些字段内容，并对整个数据进行重复计算直至找到合适结果。
为了确保安全性和可靠性，比特币网络设置了目标值来调整难度级别。当参与挖矿竞争的算力增加时，目标值会降低；反之则会提高。这样可以确保新区块大约每10分钟产生一次。
解决了难题后，矿工将新区块广播给网络上其他节点，并且他们也会验证该区块是否有效。如果其他节点确认该区块有效，则它们将接受并将其添加到自己维护的本地副本中。
作为奖励，成功挖掘出新区块的矿工将获得一定数量的比特币及相关手续费。这种机制既鼓励着人们加入挖矿行业从而增加网络安全性和可靠性, 又促进了整个系统运行顺畅。
然而, 工作量证明机制也存在一些缺点. 首先, 它需要大量电力和计算资源, 这意味着能源消耗巨大. 据估计, 比特币挖掘消耗掉相当于摩洛哥国家总用电量两倍以上. 其次, 由于专门设计用于挖掘比特币(ASIC)设备更有优势, 寻常用户很难参与其中.
考虑到环境友好以及公平竞争等因素, 人们开始寻求替代方案. 其中最有潜力应用较广泛且兼容现有技术架构是权益证明 (Proof of Stake) 模式. 这种模式依赖持有货币或者抵押物令牌数量确定下一个生成新快速及验证事务权益.
无论如何，在未来可能引入其他形式或混合型共识机制之前，“工作量证明”仍然是最流行和被使用最多 的方式之一.
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