哈希函数是一种从内容中计算出较短的字符串（即哈希值）的函数。哈希值作为内容的校验和。内容的改变总是会导致哈希值的变化。因此可以轻松检测到操纵行为。比特币使用加密哈希函数SHA-256。[16]
这个池子里包含了所有还未执行的交易，可以理解为一种等待列表，因为比特币协议中规定的区块大小限制了一个区块中每秒可以处理的交易数量。首先根据选定的交易创建一棵 Merkle 树。然后使用哈希函数从包含 Merkle 树根节点的块的头计算出哈希值。 nonce 用于查找有效块，其哈希值不得超过指定的限制。为此，新块头中的随机数会被随机更改，因为计算出的哈希值是不可预测的。反复更改随机数并重新计算哈希值称为挖掘，并且计算量非常大。[17]
图 4：交易流程的简化表示。 [Anna Neovesky / Julius Peinelt 2018. CC BY 4.0.]
图 4：交易流程的简化表示。 [Anna Neovesky / Julius Peinelt 2018. CC BY 4.0.]
如果发现随机数的值使得哈希值低于限制，则将该块提交给网络。如果被网络接受，那么发现该区块的执行方（即节点）将以比特币的形式获得奖励。区块链网络中的节点是任何执行比特币协议（即比特币的程序代码）的计算机。因此，该 土耳其电报数据 点是网络的参与者。由于区块的有效性是通过计算密集型的哈希值生成来实现的，因此这个过程被称为工作量证明。在比特币网络中，会定期对全网算力进行限制调整，以保证新区块的生成速率一致，从而保证网络最终的同步。还有其他达成共识的方法，比如权益证明，例如在点点币[18]中所使用的方法，其中参与者可以使用他们的部分代币（即区块链特定货币的单位）来投票决定哪个区块将作为新的有效区块附加到区块链中。
一旦达成共识，网络中的所有节点现在都会使用该区块，并且可以在该区块上添加更多区块，从而延长链。
由于在分布式网络中始终需要考虑延迟，因此可能会出现多个参与者或多或少同时找到新的有效块的情况。在这种情况下，网络的不同部分将继续使用找到的其中一个块并创建所谓的分支。拥有最多计算能力的部分在找到更多区块后，将创建比其他参与者更长的分支。由于最长的分支被认为是对所有参与者都有效的分支，因此其他所有人都会继续对其进行处理，而较短分支中的交易则以未处理的状态返回到交易池中。此行为可确保整个网络保持同步和更新。
因此，对于比特币来说，最好尽快创建新的区块，并且前提条件是具备较高的计算能力。这导致采矿过程需要大量能源。据估计[19]，比特币区块链在 2018 年达到峰值时的电力消耗约为每年 73 TWh，[20]这大致相当于奥地利的消耗量。因此，在电价低的国家开展挖矿特别有吸引力。最大的采矿场设立在中国和香港，目前拥有比特币网络近一半的总采矿能力。[21]还有报道[22]称，这些大型矿工之间正在发生勾结，危及区块链的去中心化。