比特币生产也就是大众常说的比特币挖矿，核心依托工作量证明共识机制、双重SHA-256哈希算法、P2P点对点网络与链式分布式账本多项技术协同运行，整套技术体系也是比特币能够去中心化发行、实现新区块产出并铸造区块奖励的底层基础。不同于中心化货币的发行模式，比特币不存在发行机构，所有新比特币只能在矿工成功打包区块、通过网络验证之后，以区块奖励的形式产生，整套生产流程全部依靠预设密码学规则自动执行。
工作量证明（PoW）是比特币生产最核心的共识技术。在这套机制下，全球各地的矿工节点相互竞争记账权，竞争方式就是持续求解一道密码学难题。矿工首先从交易内存池收集全网未确认交易，组装候选区块，不断调整区块头内的随机数Nonce，反复进行哈希运算。率先算出符合网络难度目标结果的矿工获得新区块打包资格，完成新区块上链，同时获得区块奖励，新的比特币就此诞生。这套机制最大特点是求解过程需要消耗大量算力资源，但其他全网节点验证答案只需要一次哈希运算即可完成，极低的验证成本保障整个网络高效运转。网络每产出2016个区块会自动调整挖矿难度，以此维持平均十分钟出一块的规则，保障比特币产出节奏长期稳定。
支撑工作量证明运算的密码学工具为双重SHA-256算法，也常被业内称作SHA-256d。普通SHA-256仅进行一次哈希运算，而比特币挖矿需要对区块头数据连续执行两次SHA-256计算，以此规避长度拓展攻击，进一步提升系统安全性。SHA-256属于单向哈希函数，输入数据产生固定256位字符输出，无法通过哈希结果逆向推导原始数据，原始信息哪怕产生微小改动，最终哈希值会完全改变。这一特性让篡改历史区块数据几乎无法实现，一旦修改任意区块内容，区块哈希会随之变动，后续所有区块的链式关联都会断裂，全网节点能够快速识别非法篡改记录。随着挖矿竞争加剧，硬件也完成迭代，从早期CPU、GPU逐步过渡到当前主流的ASIC专用矿机，硬件全部围绕SHA-256运算进行定制优化。
P2P对等网络与链式账本结构，为比特币生产提供去中心化运行环境。比特币网络不存在中心服务器，全球所有节点地位平等，矿工算出合法区块之后，会立刻向全网广播区块信息，各个节点独立校验区块合法性。只有多数节点确认区块满足协议规则，区块才正式接入区块链。区块内部通过默克尔树整理所有交易数据，利用默克尔根压缩区块交易信息，减少区块数据体积，提升传输与验证效率。每个区块头部都会记录上一个区块的哈希值，区块依次首尾相连形成完整区块链，完整记录自创世区块以来所有交易与比特币发行记录，所有节点同步保存账本副本，避免单点故障威胁整个比特币生产体系。
整套技术框架还搭配UTXO交易模型辅助比特币有序生产与流通。比特币没有传统账户余额的概念，所有流通中的比特币都以未花费交易输出形式存在，矿工在构建区块校验交易时，会核对UTXO有效性，杜绝双重支付问题。区块内首笔交易为Coinbase交易，也是唯一能够创造出新比特币的特殊交易，矿工通过这笔交易写入区块奖励，新生产的比特币由此流入市场，Coinbase交易同时支持写入自定义信息，创世区块当中的标志性文本正是通过这笔交易记录留存。伴随四年一次的区块奖励减半规则，Coinbase产出数量持续递减，最终比特币总量将稳定在2100万枚上限。
