區塊鏈，比特幣到底為啥需要挖礦？
挖礦的意義到底在哪？有人說是為了公平分配初始2100萬個比特幣，有人說是「維護比特幣的信用」？但都是說一半不說一半的，不知所云。
能用人話詳細說明一下嗎？還有這一切的官方（作者）定義的資料在哪裡？作者有說清楚挖礦的目的嗎？
（我是搞編程的，網上的文章也說得含糊不清看不明白，注意請用人話說明）
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你好！感謝回答！
但我還有不明白的問題：
1，礦工同時也是結點嗎？可以是隻當結點不當礦工的計算機或設備嗎？
2，礦工收益每4年減半，以後礦工收益為0時，誰還願意當礦工？區塊鏈怎麼維持？
3，礦工每成功生成一個新結點，就必須先全網廣播，直到全網（過50%還是100%？請告知）通過驗證（如果可以請告知詳細驗證過程），新結點才會被加到區塊鏈上。那麼，問題來了，雙重支付 這種事情是怎麼發生的？A結點要是能通過大部分驗證，同時提交的B結點肯定不能通過，怎麼會出現兩個結點競爭的局面？？？
求解答！
手機上網先簡單回答你的問題，回頭來補充。
原因：
1、挖礦是系統維護者博取信任的手段
2、挖礦是分配貨幣的手段之一，但不是核心原因
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先說2，挖礦的確是比特幣的分發方式。
這個不是挖礦的核心，比如以太坊的代幣就是通過售賣的方式做初始分發，然後挖礦繼續發行。而NXT這樣的項目一開始貨幣全部分發完畢，挖礦只是賺取交易手續費。
再說1，也是這個問題的核心：挖礦是系統維護者博取信任的手段。
為了清晰表達，我整理了一篇文章，這裡直接粘貼引用：
交易需要記賬
為了達成交易，買賣雙方轉賬需要有可信賴的人、機構來記賬清算。
比如你通過支付寶把100元轉賬給朋友，支付寶就把你的賬戶減少100元，而朋友的賬戶增加100元。這種情況下支付寶幫大家記賬。
比特幣面臨信息不對稱問題
可是比特幣生來沒有支付寶、微信、銀行來支持它。比特幣也不準備依賴於這些中心化機構。其發明者中本聰設計，任何都可以來幫助記賬，記賬就可以獲取比特幣作為獎勵。可是問題來了，想要幫助記賬獲取比特幣的人很多，選擇誰來記賬出錯概率低呢？
這實際是一個信息不對稱問題。比特幣系統，想選出可信的人來記賬，卻不瞭解想來記賬的眾多參與者。為瞭解決「記賬人是否可信」這個問題，眾多區塊鏈項目想出了不同招數。
- 為了使得記賬人可信，部分區塊鏈乾脆僅僅讓個別使用者自己記賬，這類項目稱為私有鏈，實際上區塊鏈用處不大
- 部分區塊鏈項目，加入前需要先經過其他成員審核同意，這類項目叫做聯盟鏈
- 還有一類區塊鏈項目，允許任何人自由加入記賬，被稱為公鏈，比特幣就屬於這一類
挖礦競爭可以減少信息不對稱
公鏈要解決「記賬人是否可信」這個信息不對稱問題，就要用到一些手段，統稱「挖礦」。
下面簡單介紹下常用的手段和原理。
1、工作量證明（POW）
POW是Proof of Work的簡稱，參與者需要證明自己確實花費了足夠工作成本。中本聰設計了一個解謎遊戲，要解開必須得花費大量的計算，需要購買設備、消耗電量、花費時間。誰最先解開了謎，就證明誰確實花費了不少的成本，於是讓他負責記賬並獲得獎勵。然後重新開始新一輪解謎，如此往複。這個過程你開著機器（電腦），在無數數字中尋寶，人們形象地比喻為「挖礦」。
比特幣就是使用了POW。POW其實是生活常用的減少信息不對稱的手段，比如：
- 為了追女神，主動幫助提箱子，付出工作量成本
- 為了取信領導或者長輩，酒桌上一口悶。這是一種自殘行為，是在向對方表明自己付出「工作量」成本
- 某品牌為了博取大眾信任，找了某某知名且昂貴的明星代言，或者廣告其高端昂貴的生產設備、豐富的生產經驗。這也是在向大眾展示自己所付出的「工作量」成本
你肯定想到了，POW證明不是那麼牢靠。早期付出了成本，一旦獲得權利後也可能翻臉，人性使然。所以比特幣設計了一定的防攻擊能力，即交易需要至少超過一半以上的算力（工作量）認可。
2、權益證明（POS）
POS是Proof of Stake的簡稱，參與者需要證明自己擁有足夠的份額。其假設是你有一個系統不少的股權，則你更加可信。每輪在參與者中，根據其持股的比例，給予相應概率被選為記賬人。
POS也是生活常用的減少信息不對稱的手段。比如：
- 上市公司開股東大會時，按照持股比例來證明相應的話語權
- 去一些國家旅行，需要你出具銀行的資產證明，或者帶上足夠的現金
- 一些人喜歡穿金戴銀，作為財富和身份象徵
POS有些像現在的股份制公司，股東負責決策，並享受由此帶來的收益。
3、POI、DPOS等其他方法
除了以上解決信息不對稱的方法，一些項目對以上方法進行組合，改進衍生出一些新方法。比如：
- NEM使用了一種叫做POI（重要性證明，Proof of Importance）的方法來解決信息不對稱問題。大概做法是把餘額、穩定性、歷史表現等因素綜合加權來衡量，而不僅僅看其當前餘額。
- BTS、EOS使用的是DPOS（委託權益證明，Delegated Proof of Stake）的方法來解決信息不對稱問題。有些類似人民代表大會，實際記賬的是代表們，而代表們則被通過POS的方式投票選出來。
- ETH早期使用POW，後續計劃逐漸轉向POS。當前是二者結合混用。
謝邀，關鍵是這麼晚纔看到。
有人回答的很詳細了，我再回答下樓主的補充問題：
1、礦工同時也是結點嗎？可以是隻當結點不當礦工的計算機或設備嗎？
最早的礦工是需要下載全節點數據的，也就是說自己成為了一個節點。後來有了專門的挖礦程序（也就是所謂的輕節點），再後來有了礦池，所有的礦工和礦池連接，自己就不用充當節點，只當礦工。
2、礦工的收入源自兩個部分：挖礦收入和交易手續費，交易約多，礦工打包交易所獲得的手續費越多。當然，手續費遠遠不能和挖礦收益相比，所以，自然會有大量的礦工停止挖礦行為，而剩下的礦工仍然可以從手續費中獲得回報。這是市場的自然調節行為。
3、BTC我記得是需要6個節點確認後，就可以全網確認，以確認時的時間戳為準。至於詳細過程，改天再詳細講一下。八爪魚區塊鏈（自己搜索微信公眾號）上有一個解讀講的很明白。雙花的問題在於，如果A節點確認一個交易成立，並取得6個確認，向全網廣播。但是B節點受到攻擊，認為此交易不存在，這時候，誰先製造了最長的區塊鏈（也就是算力比拼），就會以誰的賬本為準。那麼，問題就出現了：如果這筆交易是轉賬給交易所，交易所往往6個確認就可以認為這次充值成立（A節點記錄），而B節點獲得優勢算力支持，在整個主鏈上不承認轉賬成立。攻擊者的賬戶上不會減少餘額，而又在交易所充了值。事實上雙花成功了~~
Thanks?(?ω?)?邀~
先佔坑，說簡單點，要理解挖礦的意義，首先要明白一個前提：
比特幣是基於「區塊鏈」所創建的，也就是說比特幣只是區塊鏈應用的其中一項，很多人混淆了比特幣跟區塊鏈的概念，就好比魔方是基於幾何模型A發明的，但幾何模型A並不是隻有魔方一種應用。
而區塊鏈的定義說簡單點，就是去中心化的分散式記賬資料庫。
意思就是所有人都在記著相同的賬本，而這些賬本（也是就區塊）通過密碼學和特定的演算法儲存為資料庫。從而賦予了「它」幾乎不可篡改的特性。
上面提到的「所有人都在記著相同的賬本」賦予了「區塊鏈」幾乎不可篡改的特性，那麼幫忙記賬的人會得到什麼獎勵呢？拿比特幣來說，幫忙記賬的人就會得一定比例的比特幣，而這些記賬的過程也就是我們常說的「挖礦」啦。
所以，挖礦的意義就在於保障了資產（比特幣）的安全性。
至於題主提到的關於「礦工收益每4年減半，以後礦工收益為0時，誰還願意當礦工？」這個問題，我的答案是即便N年以後比特幣被挖完了，但仍需要礦工，因為比特幣作為一種數字資產，我們就會用到轉賬的功能，而礦工「記賬」的獎勵就來自於轉賬的「手續費」。
再者就是題主說到的「雙重支付」，印象裏好像正確的說法是「重放攻擊」吧，至於為什麼會出現這個問題，火幣網的「區塊鏈100問」裏就有視頻解釋。我看了才懂的。
但現在的問題是，我忘了……所以，題主可以自己搜搜看啦
上面有說的不太嚴謹的地方就見諒吧，畢竟完全純手打，想哪寫哪。
挖礦是獲取比特幣的唯一途徑
因為要激勵別人為你的交易記賬，所以最先記賬的行為要有獎勵或者獲得交易的手續費。
獲得最先記賬權就被稱為挖礦，記賬人稱為礦工。這種說法主要針對採用POW共識機制的幣。
POW共識的前期獎勵主要是系統新產生的幣。等幣都產生完，就只剩獲得交易的手續費。
更多細節可以參看：虛擬幣知識入門——虛擬幣與新體制（二）
因為他們是拜科學教
以前百姓祭祀的時候
要獻出
豐收的五穀
甜美的瓜果
肥美的六畜
甚至純潔的少女
獻祭給那些未知而又強大的存在
祈求來年可以風調雨順和戰事的無往不利。
拜科學教亦如是
他們奉獻出
科技文明的基礎：電力
科技文明的精華：算力
通過獻祭那些莫名其妙卻又複雜異常的函數結果
妄圖獲得那些掌管和操控電子貨幣的強大存在的眷顧
唉，希望他們能成功吧
希望他們祭祀的那些強大存在
能有悠久的生命和強大的能力
在他們有生之年
不要變成喫人不吐骨頭的邪神
雖然沒有邀請，但是這個問題也困擾了我很久，獻上我的見解
因為傳統的電子貨幣都是中心化的，需要中心機構來參與所有記賬，這有著固有的缺陷，因為這種模式下，交易並不是完全不可逆轉的。但是在沒有中心機構的參與下，那麼以前的各種電子貨幣又面臨著雙花問題。
中本聰提出了一種系統來解決在沒有中心機構參與的貨幣系統中出現的雙花問題，在這個數字貨幣系統中：各節點互不信任，沒有中心化的機構。系統中貨幣的發行和交易的驗證就交給了全體節點，所以該系統需要提供一種方法來使得全體節點對某筆交易達成一致，又因為非同步系統內傳遞狀態可能會出錯，所以需要容錯協議，也就是共識機制，比特幣所使用的機制是工作量證明。那麼工作量證明機制又是怎麼工作的呢？比特幣中定義了區塊鏈，每個區塊包含前一個區塊的hash值，所以被稱為區塊鏈，當然除了hash值之外，還包含交易數據和nonce值。工作量證明就是不斷地調整nonce值，使得區塊的hash值能滿足特定要求，那麼該區塊一旦滿足要求，就可以被添加到區塊鏈中，這就完成了將交易寫入區塊鏈，該過程也被稱之為挖礦，即挖礦是將交易添加到區塊鏈中的過程。那麼區塊鏈中的數據就是經過工作量證明的，是全網所認可的。一旦某個攻擊者想要篡改數據，又會由於每個區塊包含前一個區塊的hash值，所以需要重做在這個區塊之後的所有工作量，做這些工作量不僅需要有大量算力，還得超過誠實節點的算力，以此這就保證了區塊鏈數據的不可更改性。
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前面只講了交易的驗證，那麼貨幣是如何發行的呢？為什麼礦工要進行工作量證明呢？，那就需要有激勵的機制，在比特幣系統的啟動前期，即使沒有交易的產生，也要給礦工以維持網路的獎勵，也就是挖礦獎勵，挖礦獎勵包含在每一個區塊的第一個交易coinbase交易中，用來獎勵給挖礦者，這就解決了貨幣的發行問題。由於比特幣系統總量是一定的，並且每隔四年減半，那麼到後期通過coinbase得到的比特幣獎勵就會很低，所以中本聰又設置了交易費給礦工。
挖礦之所以叫做挖礦，那是因為比特幣設立了出塊獎勵，獎勵比特幣，比特幣又是數字黃金，值很多美元。一旦挖到了礦，那麼該成員就得到了所謂的出塊獎勵。但是這個獎勵要有用的話，必須讓自己挖到的區塊附加到當前的最長合法鏈最末尾，讓別人沿著你發布的新區塊挖礦。所以一旦有礦機挖到了礦，那麼該礦機為了得到經濟利益，一定會在第一時間廣播自己找到了區塊，而其他節點也會第一時間放棄正在計算的區塊，驗證剛剛接收到的新區塊，如果正確則從最新區塊後面挖，這是因為挖礦是無記憶性的，要想能獲得獎勵，必須得從最長鏈開始繼續挖。這樣就能達成最長合法鏈，達成比特幣共識。
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