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比特币的出块时间是10分钟左右。每个区块内包含最多8笔交易，这些交易需要被验证和确认，才能实现账户代币的转移。每个挖矿节点做的工作就是去验证和确认这个区块，使区块内的交易得以实现。而他们用的算法就是pow。pow计算的是一个数学运算难题，矿工们首先验证要挖坑区块的合法性，如果合法，他们就开始计算本次挖矿的数学难题，谁第一个做出来并且广播出去，告诉其他矿工我做出来了，你们不用做了。其他矿工们验证你的计算结果和对应的区块，如果大部分的矿工认同你的结果，那么他们将停止挖坑并同步你的数据。区块内的所有交易也就得到认可，实现转账。你的成功挖矿会被比特币激励模块记录，并会给你发送比特币奖励金。
pow算法主要寻找一个随机数（Block里的Nonce值）作为输入，通过改变这个输入，使Block数据不重复变化，Hash函数（一般是sha256）不断计算这个改变后Block的hash值，找出一个特定格式哈希值的过程（即要求有一定数量的前导0），这里找到的值就是当前hash值 < 目标值（Bits），只不过这个比较是在2进制的格式下比较运算的，也就是比较2进制后数字前面0的个数。这个过程就是pow运算过程。而要求的前导0的个数越多，代表难度越大。在将pow算法之前，先学习下区块信息。
区块
如下图所示从图上可知，比特币区块结构分为区块头和区块体，区块体保存交易的具体信息，由它生成的hash保存在区块头里。其中区块头细分为：
父区块头哈希值：前一区块的哈希值，使用SHA256(SHA256(父区块头))计算。版本(Version)：区块版本号，表示本区块遵守的验证规则 。
时间戳(Timestamp)：该区块产生的近似时间，精确到秒的UNIX时间戳，必须严格大于前11个区块时间的中值，同时全节点也会拒绝那些超出自己2个小时时间戳的区块。
目标值(Bits)：该区块工作量证明算法的难度目标，已经使用特定算法编码。
随机数（Nonce）：为了找到满足难度目标所设定的随机数，为了解决32位随机数在算力飞升的情况下不够用的问题，规定时间戳和coinbase交易信息均可更改，以此扩展nonce的位数。
Merkle根(MerkleRoot)：该区块中交易的Merkle树根的哈希值。矿工收到计算过的区块，会跟自己的区块进行比较，其中Merkle root就是比较它们包含的交易是否一样。
区块头里的所有信息拼接成一个新的字节数组，pow函数运算的参数就是这个字节数组。函数运算是采用SHA256(SHA256())计算。
var genesisBlock = wire.MsgBlock{Header: wire.BlockHeader{ Version: 1, PrevBlock: chainhash.Hash{}, // 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 MerkleRoot: genesisMerkleRoot, // 4a5e1e4baab89f3a32518a88c31bc87f618f76673e2cc77ab2127b7afdeda33b Timestamp: time.Unix(0x495fab29, 0), // 2009-01-03 18:15:05 +0000 UTC Bits: 0x1d00ffff, // 486604799 Nonce: 0x7c2bac1d, // 2083236893},Transactions: []*wire.MsgTx{&genesisCoinbaseTx}, }
Pow三要素1.Hash函数：在比特币中使用的是SHA256算法函数，是密码哈希函数家族中输出值为256位的哈希算法。2.区块头 Hash函数运算需要的参数，也就是区块头的所有信息字节拼接后的字节数组。
3.目标值（Bits） 每一个区块会用一种压缩的格式（被称为“Bits”）来表示实际的16进制的目标值。通过这个值和系统中其他常量可计算出该难度值下的难度目标值。Hash函数运算出来的结果与目标值进行比较大小，如果小，则表示挖坑成功，否则继续运算。比较大小时为使运算速度快速，目标值和hash值都会转换成2进制，所以比较大小就是比较前导0的个数。比特币是每隔2016个区块后调整难度值。
pow挖矿的难度与目标值成反比，如果Bits的实际值增大，那么挖矿容易点；反之，挖矿难度加大。比特币pow挖矿及共识流程
比特币挖矿的过程如下：构建一个空区块，称为候选区块
从内存池中打包交易至候选区块构造区块头，填写区块头的下述字段 1）填写版本号version字段 2）填写父区块哈希prevhash字段 3）用merkle树汇总全部的交易，将merkle root的哈希值填写至merkle root字段 4）填写时间戳timestamp字段 5）填写目标值Bits字段开始挖矿。挖矿就是不断重复计算区块头的哈希值，修改nonce参数，直到找到一个满足条件的nonce值，也就是该nonce值下，hash函数运算出来的hash值 < Bits。当挖矿节点成功求出一个解后把解填入区块头的nonce字段。这时一个新区块就成功挖出了，然后挖矿节点会做下面这些事： 1) 按照标准清单检验新区块，检验通过后进行下面的 2)和 3)步骤 2）立刻将这个新区块发给它的所有相邻节点，相邻节点收到这个新区块后进行验证，验证有效后会继续传播给所有相邻节点。 3）将这个新区块连接到现有的区块链中，按照如下规则： 根据新区块的prevhash字段在现有区块链中寻找这个父区块， (Ⅰ) 如果父区块是主区块链的“末梢”，则将新区块添加上去即可； (Ⅱ) 如果父区块所在的链是备用链，则节点将新区块添加到备用链，同时比较备用链与主链的工作量。如果备用链比主链积累了更多的工作量，节点将选择备用链作为其新的主链，而之前的主链则成为了备用链； (Ⅲ) 如果在现有的区块链中找不到它的父区块，那么这个区块被认为是“孤块”。孤块会被保存在孤块池中，直到它们的父区块被节点接收到。一旦收到了父区块并且将其连接到现有的区块链上，节点就会将孤块从孤块池中取出，并且连接到它的父区块，让它作为区块链的一部分比特币整个网络会通过调整“难度”这个变量来控制生成工作量证明所需要的计算力，使整个网络的计算力大致每10分钟产生一个区块