Bitcoin
Thiết kế > Đào Bitcoin

Để có thể được cả mạng lưới chấp nhận, khối mới cần phải chứa bằng chứng công việc (proof-of-work). Proof-of-work yêu cầu thợ đào tìm kiếm một số nonce, mà khi nội dung của khối được hash (hàm băm mật mã học) cùng nonce, kết quả tạo ra một số nhỏ hơn số target của mạng lưới (số target càng nhỏ thì độ khó càng cao). Nói cách khác: Proof-of-work rất dễ cho các máy tính xác nhận, nhưng cực kỳ mất nhiều thời gian để có thể tạo ra. Thợ đào phải thử rất nhiều giá trị nonce khác nhau trước khi đạt được độ khó mà mạng lưới yêu cầu.
Quá trình khai thác Bitcoin được ngữ cảnh hóa tốt nhất về mặt khai thác các khối tiền điện tử, trái ngược với các đơn vị đơn lẻ, chẳng hạn như một Bitcoin (BTC). Lý do rất đơn giản: Bitcoin mới chỉ được khai thác bất cứ khi nào một khối mới trên chuỗi khối Bitcoin được xác thực.
Cứ mỗi 2016 khối được tạo ra (mất khoảng 14 ngày), độ khó lại được mạng lưới tự động tinh chỉnh dựa trên khả năng của toàn bộ mạng lưới, với mục đích là để giữ khoảng thời gian giữa các khối mới được tạo ra là 10 phút. Từ tháng 3 năm 2014 tới tháng 3 năm 2015, số lượng nonce trung bình mà máy đào phải hash thử trước khi tạo được ra khối mới đã tăng từ 16,4 tỷ tỷ lên 200,5 tỷ tỷ.
Cách hệ thống proof-of-work hoạt động, kèm theo việc xâu chuỗi lại các khối khi dữ liệu của khối mới bao gồm hash của khối cũ, giúp cho việc thay đổi blockchain cực kỳ khó, khi mà kẻ tấn công cần phải thay đổi tất cả các khối phía sau để việc thay đổi một khối được chấp nhận. Điều này đòi hỏi kẻ tấn công cần có hơn 50% sức mạnh xử lý của toàn mạng Blockchain. Các khối mới liên tục được tạo ra, và độ khó của việc thay đổi 1 khối tăng dần theo thời gian với số lượng khối cần thay đổi (còn được gọi là mức xác thực của một khối - confirmations) tăng lên.
Thợ đào (hoặc mỏ đào) Bitcoin tìm được ra khối mới sẽ được thưởng số bitcoin thưởng trong khối đó cộng toàn bộ phí giao dịch được xử lý trong khối đó. Tại thời điểm cuối năm 2016, phần thưởng đang là 12,5 bitcoin cho mỗi khối. Để nhận được phần thưởng này, một giao dịch đặc biệt có tên là coinbase được đưa vào thanh toán. Tất cả Bitcoin tồn tại được khởi tạo từ những giao dịch nguồn (coinbase) đó. Giao thức Bitcoin quy định rằng phần thưởng sẽ giảm một nửa sau mỗi 210.000 khối (khoảng 4 năm). Cuối cùng, phần thưởng sẽ tiệm cận tới 0 khi số bitcoin trên thị trường đạt ngưỡng 21 triệu bitcoin vào năm 2140. Lúc đó, thợ đào sẽ chỉ có phần thưởng là phí giao dịch. Nói cách khác, Satoshi đã tạo ra một chính sách tiền tệ dựa trên sự khan hiếm nhân tạo khi sáng tạo ra Bitcoin rằng sẽ chỉ có tổng cộng 21 triệu bitcoin được lưu hành.
Trong thực tế, các thợ đào thường sẽ tham gia vào các mỏ đào lớn để tập hợp được khả năng tính toán của máy đào thành viên trong mỏ đó nhằm tăng xác suất tạo được ra khối mới, và sau đó tiền công sẽ được chia đều theo khối lượng công việc cho thành viên trong mỏ đào. Việc đào mỏ đã tạo ra một loạt công nghệ chuyên biệt để đào Bitcoin. Hiện tại, hệ thống đào Bitcoin hiệu quả nhất sử dụng vi mạch tích hợp chuyên dụng ASIC vì chúng xử lý tính toán số học nhanh hơn bộ vi xử lý máy tính (kể cả trong bo mạch đồ họa) mà lại khi sử dụng ít điện năng hơn.
Tại Việt Nam, trước năm 2014, các thợ đào tiền mã hóa tại Việt Nam chủ yếu sử dụng bo mạch đồ họa của AMD để đào Bitcoin vì hiệu suất tính toán cao của chúng, khiến cho giá các loại bo mạch đồ họa này tăng cao. Tuy nhiên, sau đó họ chuyển sang đào các loại tiền mã hóa khác như Ethereum, Zcash, Litecoin,... vì khó cạnh tranh được với các mỏ đào ASIC chuyên nghiệp. Giới đào mỏ trong nước hoạt động tương đối khép kín vì tính chất nhạy cảm của Bitcoin và một phần trong số họ sử dụng nguồn điện không hợp pháp và không đóng thuế thu nhập.[cần dẫn nguồn]