在候選區塊的頭部有一個 32 位的隨機數區域，礦工需要反復調整隨機數并計算，目標是讓整個區塊的哈希值小于一個“目標值”。如果試過所有的 32 位隨機數可能性后，計算仍未能成功，那么就要改變幣基（coinbase）的一個隨機數，接著進行反復計算。
這個計算是加密哈希計算（對
比特幣來說是 SHA-256），除了反復計算別無他法。這個計算量非常大，比如在 2015 年年底，在大約 2 的 68 次方個隨機數中，只有一個可以成功，這個數字比全球總人口的平方還要大。
有意思的是，這種挖礦計算是非對稱的，你挖礦需要經過 2 的 68 次方個哈希計算，而我要驗證你的確找到有效的隨機數，只需要一次就可以。
第一個完成這個計算難題的節點所打包的區塊就成為有效區塊，它向全網廣播告知自己已經完成，由其他節點確認后（即有別的挖礦節點在這個區塊的基礎上進行下一個區塊的挖礦，生成新的區塊）。在等待 6 個區塊后，該挖礦節點就可以獲得這次比特幣獎勵。
比特幣的去中心網絡能夠長期運行下來，現在有 1 萬多個全節點，正是因為有這樣的挖礦獎勵機制。出于對自己的利益考慮的礦工運維著這個不屬于任何人、完全去中心化的網絡。
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