挖矿在做什么
比特币挖矿不是把币从某处“挖出来”，而是竞争生成新区块。矿工选择一组待确认交易，构造候选区块，再不断尝试不同区块头数据，使其哈希结果符合网络设定的目标。网络接受符合规则且有效的区块后，它会接入区块链，使既有交易记录更难被改动。
挖矿同时承担两项作用：在没有中心机构的情况下，决定由谁提出下一个区块；并通过工作量证明，让更改历史记录需要重新完成大量计算。计算本身不会验证交易的全部规则，节点仍会独立检查区块和交易是否有效。
哈希、目标值与工作量证明
哈希函数把输入数据映射成固定长度的结果。对同一输入，结果确定；改变输入中的任意部分，输出通常会显著不同。挖矿利用的是这种难以预测的特性：矿工无法直接推算出满足条件的输入，只能反复尝试并计算哈希。
“目标值”是判断哈希是否合格的门槛。区块头哈希必须小于或等于该目标，区块才符合当前工作量要求。目标越低，能够通过检查的哈希结果越少，平均需要尝试的次数越多。日常所说的挖矿难度，概括了找到合格结果的困难程度；它不是矿机设置的一种固定功率。
“工作量证明”指可由其他节点快速检查、但生成时需要反复计算的结果。节点收到候选区块后，可以重新计算区块头哈希并核对目标值，同时检查区块内容是否有效。哈希达标不代表区块里的交易自动正确。
区块头、随机数与默克尔根
矿机实际反复处理的是区块头，而非每次都重新计算整个区块。区块头包含版本、前一区块哈希、默克尔根、时间、难度目标的编码以及随机数等信息。改变其中可调整的内容，会得到新的哈希尝试。
随机数（nonce）是区块头中用于尝试不同输入的字段。由于该字段空间有限，矿工尝试完可用取值后，还可以改变 coinbase 交易中的额外随机数据，由此改变默克尔根，再继续计算。默克尔根是由区块交易哈希逐层组合得到的摘要；交易集合改变时，它也会随之改变。
区块模板提供构造候选区块所需的信息，例如前一区块、目标参数和可纳入的交易。矿工软件据此整理交易、生成区块头，并把工作分配给专用硬件计算。找到满足网络目标的结果后，软件组装完整区块并广播，其他节点再进行验证。
矿池份额与独立挖矿
独立挖矿由矿工自行构造并提交区块；如果成功，区块奖励和交易费归属按协议及其自身安排处理，但找到区块的间隔可能较长且波动较大。矿池则汇集多个矿工的算力，并按各参与者提交的有效工作量记录贡献，再依据矿池规则分配收入。不同矿池的分配方式可能不同。
矿池通常会给矿工设置一个比网络出块目标更容易达到的门槛。满足矿池门槛、但没有达到网络门槛的结果称为份额（share）。份额用于证明矿工完成了相应工作，并帮助矿池估算贡献；它本身不是新区块，也不等于比特币网络接受了一次出块。偶尔某个份额也会同时满足网络目标，这时矿池可提交对应区块。
常见术语与适用范围
几个容易混淆的概念可以这样区分：哈希是计算结果；目标值是结果必须达到的门槛；难度描述找到合格结果的相对困难程度；nonce 是尝试不同区块头输入的一种字段；份额是矿池用来核算工作的较低门槛证明；区块则是包含交易并通过网络规则验证的数据结构。
区块模板接口与 Stratum 协议是向矿工提供工作信息的不同方式。前者可以提供较完整的候选交易信息；后者通常由矿池向矿工提供构造区块头所需的信息，并通过连接传递工作更新。具体实现会随软件和协议版本而异，理解这些术语时应区分底层共识规则与矿池、矿工软件采用的工作流程。
常见问题是“算力更高是否保证更快挖到区块？”算力增加意味着单位时间内可进行更多次尝试，但单次结果仍不可预测，因此不能保证某个矿工在指定时间内找到区块。另一个问题是“份额能否加入区块链？”通常不能；它主要用于矿池内部核算，只有达到网络目标且区块通过验证的结果，才可能成为新区块。