矿工的工作
矿工即通过打包区块来获取打包收益的节点，在比特币生态中扮演十分重要的角色，完成以下任务：
- 存储与广播区块链
- 验证新的交易
- 通过哈希计算进行共识投票（打包新区块）
在POF模式下，矿工需要按照特定的规则计算哈希，找到满足要求的nounce字段，来提供一个合法的区块，需要注意的是，在计算过程中可变的部分除了nounce之外，还有挖矿奖励交易中的一个变量——extra variable。通过便利extra variable与nounce的组合，计算嵌套的sha256哈希（两层），矿工将获得奖励。
需要额外注意的是，比特币协议按照全网算力动态变化难度，使得矿工的计算难度也随之变化，这样可以保证区块的生成速度在预期的10分钟左右。
挖矿设备
随着全网算力的演进，挖矿设备也在不断的发展，经历了多个世代：
- CPU挖矿
- GPU挖矿
- FPGA挖矿
- ASIC挖矿
能源消耗
按照兰道尔原理，任何不可逆计算都需要消耗kTln2每比特的能量，所以，计算哈希不可避免地需要消耗能量，这样看似无用的做工引起了环保人士的不满。
从上界的角度看，我们可以从矿工挖矿的收益计算；从下界角度看，我们可以以全网算力所对应的能耗来计算。但同时，我们应当记住，传统的支付系统也需要消耗许多能量——ATM的电耗、人工的消耗等等，这些消耗和比特币的消耗一样，都只是为了维持系统自身的运转。
矿池
随着全网算力越来越高，独立矿工能够挖到矿的概率越来越小，而单个比特币的价值又非常之高，导致矿工的收入在数学期望上看满足矿工的需求，当时过度的方差却又导致了矿工的收入不稳定，这样的情况下，矿工们就会选择加入矿池，通过矿池的分配机制来提高收益。
矿池吸纳矿工为矿池挖矿，而后按照矿工的贡献分配收益。那么这里存在两个问题：
- 如何衡量贡献
- 如何分配收益
如何衡量贡献——份额
矿池管理员首先打包区块，然后将计算任务分配给矿工，矿工计算出结果后，将结果提交给矿池。然而大多数矿工在都无法计算出区块（前n位为0的哈希），故矿池管理员设置难度较低的计算任务（前t位(t < n)），矿工每次计算出一个这样的哈希即为计算出了一个份额，最后按照份额进行利益分配。
收益分配方案
- Pay per share：按照份额进行支付，无论矿池是否计算出区块
- Proprtional：计算出区块后再进行分成
- Luke-jr：矿工持续挖矿，直到其收益达到一个阈值再进行提现
矿池的存在，分摊了单个矿工的风险，但也使得算力集中化，乃至于矿池主可以借用矿工的算力发动一些攻击；而且由于仅需完成矿池的任务，矿工也就不再需要运行维护完整的区块链了，降低了区块链的稳定性。
挖矿策略与激励
尽管大部分矿工挖矿时遵循默认的挖矿策略，但是我们还是要指出，事实上矿工在挖矿过程中面临相当多的决策：
- 选择交易
- 默认行为：所有提供了最小交易费的交易
- 接续哪个区块
- 默认行为：最长链
- 如何处理竞争区块
- 默认行为：最初接收的块
- 何时广播区块
- 默认行为：立即公布
因而存在许多攻击方案：
- 分叉攻击：利用50%以上的算力进行分叉，但是会导致区块链信用降低，一般只有区块链整体的敌对方才会进行。
- 应对方式：检查点，防止太长的分叉
- 隐藏区块攻击：发现新区块后不立即公布，而是先进行下一个块的挖掘，抢占优势
- 应对方式：该方式仅在优先两个区块的情况下才能稳定进行，否则都面临竞争风险，而优先两个块的成功率仅有所占算力比的平方，成功率较低
- 惩罚性分叉：针对某些类型的交易不予以接收
- 应对方式：难以为继，容易陷入孤立块
- 轻量级攻击：用低于50%的算力发起攻击，使其他人承担攻击者算力平方的损失风险，从而改变其余人的倾向