區塊在挖礦過程中產生。所謂挖礦，實際上是窮舉隨機數算法，把上個區塊的哈希值加上10分鐘內的全部交易單打包，再加上一個隨機數，算出一個256位的字符串哈希值，輸入的隨機數Nonce使哈希值滿足一定條件就獲得這個區塊的交易記賬權。
新產生的區塊需要快速廣播出去，以便其他節點進行對其驗證，以防造假。每個區塊存著上一個區塊的哈希值，可以溯源到源頭，只有經過驗證后才最終獲得區塊的交易記賬權。
比特幣系統會讓挖礦的礦工競爭記賬權（在主鏈上鏈接區塊的權利），這個競爭機制就是工作量證明機制。
挖礦需要付出大量的
能源和時間，誰付出的工作量多就能以更大的概率獲得一個區塊的記賬權。獲取記賬權的礦工會將當前
區塊鏈接到前一區塊，形成最新的區塊主鏈，該礦工也會得到系統獎勵的一定數量（2009~2013年每10鐘產生50個比特幣，2014年至今每10分鐘產生的比特幣將減半成25個）的比特幣。
所有的區塊鏈接在一起形成了區塊鏈的主鏈，從創世區塊到當前區塊，在區塊鏈之上的所有數據歷史都可以被追溯和查詢。
需要說明的是，可能會出現不同地區的兩個礦工同時“挖出”兩個新區塊加以鏈接的情況，這時主鏈上就會出現“分叉”。系統并不會馬上確認哪個區塊不合理，而是約定后續礦工總是選擇累計工作量證明最大的區塊鏈。因此，當主鏈分叉以后，后續區塊的礦工將通過計算和比較，將其區塊鏈接到當前累計工作量證明最大化的備選鏈上，形成更長的新主鏈，并自動拋棄分叉處的短鏈，從而解決分叉問題。
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