比特币挖矿究竟在做什么？
比特币挖矿是将待确认交易组织进候选区块，并通过反复计算区块头哈希，寻找满足网络目标阈值的结果。成功的区块会被广播到点对点网络，由其他节点按照共识规则验证。这个过程不仅涉及新区块的产生，也提高了已记录交易被随意修改的难度。
从更一般的区块链原理看，工作量证明把计算成本引入分布式共识：参与者需要先完成可验证的计算，其他节点则可以相对容易地检查结果。因此，挖矿不是单纯的数据加密，也不是把交易“存入”某台中心服务器。
为什么矿机要不断尝试随机数？
候选区块的区块头包含版本、前一区块哈希、默克尔根、时间、难度目标等信息。挖矿硬件会改变其中可用的随机数并持续计算哈希，直到结果低于网络规定的目标阈值。哈希输出具有难以预测的特点，所以通常不能直接推导出成功答案，只能进行大量尝试。
区块头中的随机数空间有限时，挖矿软件还可以改变币基交易中的额外随机字段。币基交易是区块中特殊的交易，相关字段变化会使默克尔根随之变化，从而产生新的区块头搜索空间。
独 solo 挖矿和矿池挖矿有什么区别？
独 solo 挖矿由参与者自行准备候选区块并向网络提交。若找到符合网络目标的区块，区块相关的区块奖励和交易手续费由其按照规则处理；但成功事件出现的间隔具有较强波动，不能把持续计算理解为持续获得区块。
矿池挖矿则由矿池提供任务，多个参与者共同贡献哈希计算。矿池通常会设置一个比网络目标更容易达到的内部目标，矿工提交达到该目标的结果，称为 share（共享证明）。share 一般只能证明矿工完成了一部分计算，并不等于成功挖出区块；偶尔有 share 同时满足网络目标，才可能成为可广播的有效区块。矿池再按照自身规则和参与者提交的工作量记录进行分配，具体方式取决于矿池协议与结算规则。
为什么提交了 share 却没有得到一个区块？
这是初学者最常见的误解。矿池目标通常比全网目标宽松得多，设置它的作用是频繁收集可验证的工作量，以便估计各矿工的贡献。绝大多数 share 只用于记录贡献，并不会被区块链作为独立区块接受。
此外，矿池还可能拒绝格式错误、重复提交、超过有效时间或基于旧区块任务计算出的结果。如果网络已经发布了新区块，继续使用旧任务计算的结果可能失去提交价值，这也是矿池需要及时向矿工推送新任务的原因。
getblocktemplate 和 Stratum 有什么作用？
挖矿软件需要获得前一区块哈希、版本、目标阈值、交易信息以及币基交易相关信息，才能构造区块头。getblocktemplate 会向软件提供较完整的区块模板，软件可以据此检查或组织交易，再计算默克尔根。长轮询等通信方式可帮助软件在任务变化时较快获得更新。
Stratum 是另一类常用的矿池通信协议。它通常向矿工发送构造区块头所需的关键信息，以及更新币基交易时重建默克尔根所需的部分数据。与完整区块模板相比，矿工通过这种方式获得的信息可能更精简，但也意味着矿工通常不能自行查看或添加当前任务中的全部交易。两者都是任务分发与结果提交机制，不是新的共识算法。
挖矿时还应注意哪些边界？
挖矿设备的计算能力、网络连接、任务更新时间和矿池配置都会影响提交是否有效。出现大量拒绝 share 时，应先区分任务过期、重复提交、通信中断、配置错误和硬件计算异常等原因，不能仅凭“算力正在运行”判断工作已被网络或矿池接受。
还应区分协议层记录与区块链最终记录：矿池收到 share，只说明矿池能够验证一部分工作；只有满足网络规则并被网络接受的区块，才会进入区块链的确认流程。至于矿池的结算、最低支付额度、手续费和账户安全规则，应以对应服务的公开规则为准。