礦工通過解決具有一定工作量的工作量證明機(jī)制問題，來管理比特幣網(wǎng)絡(luò)，確認(rèn)交易并防止雙重支付。中本聰將挖礦比喻為消耗CPU的電力和時間來產(chǎn)生比特幣，就像金礦消耗資源將黃金投入經(jīng)濟(jì)一樣。

比特幣的挖礦和節(jié)點(diǎn)軟件主要是通過點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字簽名、交互式證明系統(tǒng)來發(fā)起零知識證明與驗(yàn)證交易。每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)廣播交易，這些廣播出來的交易經(jīng)過礦工（在網(wǎng)絡(luò)上的電腦）驗(yàn)證后，礦工可以使用自己的工作證明結(jié)果來表達(dá)確認(rèn)。確認(rèn)后的交易會被打包到資料塊中，資料塊會串聯(lián)形成連續(xù)的資料塊鏈。

中本聰本人設(shè)計(jì)了第一版的比特幣挖礦程序，這一程序隨后被開發(fā)為廣泛使用的第一代挖礦軟件Bitcoin，這一代軟件從2009年到2010年中旬都比較流行。

每個比特幣的節(jié)點(diǎn)都會收集所有尚未確認(rèn)的交易，將其歸集到一個資料塊中。礦工節(jié)點(diǎn)會附加一個隨機(jī)調(diào)整數(shù)，并計(jì)算前一個資料塊的SHA-256散列運(yùn)算值。挖礦節(jié)點(diǎn)不斷重復(fù)進(jìn)行嘗試，直到它找到的隨機(jī)調(diào)整數(shù)使得產(chǎn)生的散列值低于某個特定的目標(biāo)。

工作量證明機(jī)制的作用是確保找到符合要求的隨機(jī)調(diào)整數(shù)非常困難，需要一個可以預(yù)計(jì)總次數(shù)的不斷試錯過程。當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)找到了符合要求的解，它就可以向全網(wǎng)廣播自己的結(jié)果。其他節(jié)點(diǎn)就可以接收這個新解最終出來的資料塊，并檢驗(yàn)其是否符合規(guī)則。

比特幣的發(fā)行和交易的完成是通過挖礦來實(shí)現(xiàn)的。它以一個確定的但不斷減緩的速率被鑄造出來。每一個新區(qū)塊都伴隨著一定數(shù)量從無到有的全新比特幣，礦工還會得到區(qū)塊內(nèi)所有交易的手續(xù)費(fèi)。每個區(qū)塊的獎勵不是固定不變的，每開采210,000個區(qū)塊，大約耗時4年，貨幣發(fā)行速率會降低50%。在比特幣運(yùn)行的第一個四年中，每個區(qū)塊創(chuàng)造出50個新比特幣，每個區(qū)塊創(chuàng)造出12.5個新比特幣。