比特币并不是由某个国家、银行或公司一次性发行出来的数字资产,而是通过开源协议、点对点网络和挖矿机制逐步产生。它的核心逻辑可以概括为:用户发起交易,网络节点验证交易,矿工通过工作量证明竞争记账权,成功打包区块的矿工获得区块奖励,新比特币也随之进入流通。2008年,中本聪发布比特币:一种点对点的电子现金系统白皮书,提出在没有中央中介的情况下解决数字货币双重支付问题;2009年,比特币网络正式运行,创世区块由此成为整条区块链的起点。

在比特币网络里,钱包并不保存所谓的实体比特币,而是保存私钥,并通过私钥控制区块链上属于自己的未花费交易输出,也就是UTXO。用户转账时,钱包会引用此前收到的UTXO,使用私钥生成数字签名,再把交易广播给网络中的节点。节点会检查签名是否有效、输入是否已经被花费、交易金额是否超出可用余额,合规交易才会进入各节点的内存池,等待矿工选择打包。这个过程让比特币的所有权转移表现为一组可以被验证的交易记录,而不是账户数据库里由中心机构修改数字。
矿工真正做的事情,是把待确认交易整理进候选区块,并不断调整区块头中的随机数Nonce,反复计算双重SHA-256哈希,直到结果低于网络设定的目标值。这个过程就是工作量证明,成功找到符合条件哈希值的矿工,会将区块向全网广播。其他节点不会因为谁先宣布就直接接受,而是会重新验证区块中的交易、区块头、前一区块哈希和工作量证明。新区块通过验证后,便接在原有链条后面,形成不断延伸的区块链;后续区块越多,篡改旧记录所需付出的计算成本越高。

新比特币正是在区块奖励中的区块补贴部分产生。矿工找到有效区块后,可以在该区块的第一笔特殊交易,也就是Coinbase交易中获得协议允许的新增比特币,同时收取区块内其他交易支付的手续费。比特币初始区块补贴为每个区块50枚BTC,之后每产生210,000个区块大约减半一次,发行速度随时间下降。当前协议设定的最终上限是2100万枚,意味着发行数量、减半节奏和释放方式都写进了共识规则,单个矿工、交易平台或开发者不能单方面增发。

从用户发起转账到比特币真正完成确认,中间还存在一个动态过程。交易先在网络中传播并进入内存池,矿工根据手续费率、交易大小和自身策略挑选交易,打包后才能获得区块确认。比特币平均约每10分钟产生一个新区块,但实际间隔会有波动;交易被更多后续区块覆盖后,双重支付风险通常会进一步降低。由此可见,比特币的产生并不只是电脑挖出一串代码,而是发行机制、密码学签名、工作量证明、节点验证和区块奖励共同运转的结果。它把新货币发行与维护账本安全绑定在一起,也构成了比特币区别于传统电子支付系统的关键所在。
