比特幣的挖礦和節(jié)點軟件是基于P2P網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字簽名、密碼學(xué)證據(jù)來發(fā)起和驗證交易的。節(jié)點向網(wǎng)絡(luò)廣播交易，這些廣播出來的交易在經(jīng)過礦工的驗證后，礦工用自己的工作證明結(jié)果來表達確認，確認后的交易會被打包到數(shù)據(jù)塊中，數(shù)據(jù)塊會串起來形成連續(xù)的數(shù)據(jù)塊鏈。

每一個比特幣的節(jié)點都會收集所有尚未確認的交易，并將其歸集到一個數(shù)據(jù)塊中，這個數(shù)據(jù)塊會和前面一個數(shù)據(jù)塊集成在一起。礦工節(jié)點會附加一個隨機調(diào)整數(shù)，并計算前一個數(shù)據(jù)塊的SHA-256哈希運算值。挖礦節(jié)點不斷重復(fù)進行嘗試，直到它找到的隨機調(diào)整數(shù)使得產(chǎn)生的哈希值低于某個特定的目標。

如果希望判定一個人提供的的信息是本著正常使用，具備一定價值的。那么我們傾向認為提供這個信息的人，愿意為此付出一定工作量來證明他的誠實。假如有一種機制，能夠容易的證明提供信息的人為此付出了一定工作量，那么此信息是可以接受，并被認為合理的。

比如，我收郵件的時候，做了一個規(guī)定：把郵件內(nèi)容數(shù)據(jù)，加入一個隨機數(shù)，求一個sha256散列數(shù)值。這個散列值一共256bit 。前20bit 必須都為0”、

這樣，要給我發(fā)信的人，就必須反復(fù)嘗試一個隨機數(shù)，以保證郵件內(nèi)容數(shù)據(jù)加上這個隨機數(shù)，能夠產(chǎn)生sha256 的結(jié)果------前20bit 都是0.（這個計算過程本身毫無意義）。如何產(chǎn)生出指定要求的整數(shù)？完全靠運氣和CPU 運算時間。這就是一個工作量。工作本身毫無意義。但是如果誰愿意付出這個工作量，就意味著他給我的郵件多半是有意義的。這就叫工作量證明”。也就是意味著這個人很有可能是誠實的。這里把郵件換成Block也是等效的。這個機制被廣泛用于防止垃圾郵件等。因為群發(fā)垃圾郵件的人，不可能有那么多時間去給每個人算一個毫無意義的數(shù)字，浪費時間，降低發(fā)垃圾郵件的效率。挖礦的目的是確認交易。尋找隨機數(shù)的過程是為了保證每一個挖礦節(jié)點不會往外發(fā)送垃圾block。發(fā)送的BlockId是這個Block的Hash，它必然是首20bit為0的。

可以預(yù)見的是對于比特幣的Hash計算而言，它幾乎都是獨立并發(fā)的整數(shù)計算，GPU簡直就是為了這個而設(shè)計生產(chǎn)出來的。相比較CPU可憐的2-8線程和長度驚人的控制判斷和調(diào)度分支，GPU可以輕易的進行數(shù)百個線程的整數(shù)計算并發(fā)（無需任何判斷的無腦暴力破解乃是A卡的強項）。

OpenCL可以利用GPU在片的大量unified shader都可以用來作為整數(shù)計算的資源。而A卡的shader（流處理器）資源又是N的數(shù)倍（同等級別的卡）。

比特幣早期通過CPU來獲取，而隨著GPU通用計算的優(yōu)勢不斷顯現(xiàn)以及GPU速度的不斷發(fā)展，礦工們逐漸開始使用GPU取代CPU進行挖礦。前面我們已經(jīng)介紹，比特幣挖礦采用的是SHA-256哈希值運算，這種算法會進行大量的32位整數(shù)循環(huán)右移運算。有趣的是，這種算法操作在AMD GPU里可以通過單一硬件指令實現(xiàn)，而在NVIDIA GPU里則需要三次硬件指令來模擬，僅這一條就為AMD GPU帶來額外的1.7倍的運算效率優(yōu)勢。憑借這種優(yōu)勢，AMD GPU因此深受廣大礦工青睞。