比特币唯一的制造方式是全网矿工通过工作量证明挖矿生成,不存在发行机构印制,每一枚新比特币都会随新区块产出,总量永久锁定2100万枚,全部铸造行为由代码规则自动执行,不受人为干预。

挖矿制造比特币的第一步是收集全网待确认交易。所有用户转账会广播至比特币P2P网络,矿工运行全节点软件接收交易,校验签名、余额、双花问题,合规交易存入内存池。矿工优先选取手续费更高的交易打包,单个区块可容纳数千笔转账,同时区块内会嵌入一笔特殊的铸币交易,这笔交易没有转出方,专门用来发放新产出的比特币,也是新币诞生的唯一载体。打包完成后,区块头会记录上一个区块的哈希指纹、交易汇总根值、网络难度、时间戳与可变随机数,完成候选区块搭建。

真正产出新比特币的核心是哈希算力竞赛,也就是行业所说的解题过程。比特币采用双重SHA256哈希算法,矿工持续更换区块头内的随机数,重复计算区块哈希值,全网统一标准:算出的哈希数值必须小于网络实时难度目标,才算解题成功。哈希运算没有捷径,只能依靠设备算力海量试错,全网每2016个区块自动调整一次挖矿难度,保证平均10分钟产出一个新区块,维持新比特币稳定产出节奏。率先算出合规哈希的矿工,会立刻把完整区块广播至全网,所有节点校验区块合法后,这条区块正式接入区块链,区块内铸币交易对应的新比特币直接归属该矿工。

比特币的铸造总量与产出速度,由代码内置的减半机制严格管控,直接决定长期流通总量。2009年创世区块诞生时,每个新区块铸造50枚比特币;每挖出21万个区块,区块奖励直接减半,周期约四年。历经四次减半后,当前每个区块仅能铸造3.125枚比特币,后续奖励会持续指数级缩减,到2140年前后,全部2100万枚比特币将铸造完毕。区块奖励是新比特币的来源,矿工完整收益还包含用户转账手续费,未来区块奖励趋近于零时,手续费会成为矿工维持网络运行的主要激励。
普通散户单独挖矿算力有限,很难独立算出区块获取完整区块奖励,因此市场出现矿池模式,大量矿工将算力集中统一运算,挖到区块后按照各自贡献的算力比例,平分区块奖励与手续费,降低挖矿收益波动。从设备迭代来看,早期普通电脑CPU即可参与挖矿制造比特币,随着全网算力持续上涨,CPU、GPU算力不足以竞争,如今行业普遍使用专用ASIC矿机,算力集中化也让单枚比特币的铸造成本持续变化。整个铸造流程全程去中心化,没有平台、机构可以随意增发比特币,所有铸造规则公开透明,任意节点均可同步区块链数据,核验每一枚比特币的铸造来源。
