Mit Mining wird der Prozess bezeichnet, bei dem Transaktionen mit Kryptowährungen gesammelt, verifiziert und in einem digitalen Hauptbuch (Ledger), der sogenannten Blockchain, aufgezeichnet werden. Die von den Minern geleistete Arbeit ist für die Aufrechterhaltung der Integrität eines gesamten Netzwerks unerlässlich. Ebenso wird durch den Mining-Prozess auch die Erzeugung und Einführung neuer Münzen in das System gewährleistet. Anders als im traditionellen Bankensystem, wo die Fiat-Währung von Finanzinstituten und Regierungsbehörden gedruckt und verteilt wird, obliegt die Ausgabe digitaler Währungen keiner zentralisierter Stelle. Stattdessen werden neue Kryptowährungseinheiten dezentral durch den Prozess des Minings erzeugt. Dieser Prozess orientiert sich an eine Reihe von vordefinierten Regeln, die durch das zugrunde liegende Protokoll (Whitepaper) festgelegt werden. Während das Protokoll die primären Regeln definiert, legen die so genannten Konsensalgorithmen fest, wie diese Regeln befolgt werden (zum Beispiel bei der Validierung von Transaktionen).
Am Beispiel von Bitcoin soll Mining besser veranschaulicht werden. Diejenigen Teilnehmer, die am Mining-Prozess von Bitcoin beteiligt sind, werden als Mining-Knoten (Nodes) bezeichnet. Sie spielen eine Schlüsselrolle für die Sicherheit und Integrität des Blockchain-Netzwerks. Die Aufgabe eines Miners ist es unter anderem, unbestätigte Transaktionen zu sammeln und sie zu einem Kandidatenblock zusammenzustellen, den es dann zum Validieren gilt. Bei der Erstellung eines Kandidatenblocks fügt ein Miner eine Transaktion ein, bei der er die Blockbelohnung an sich selbst sendet. Diese Transaktion wird als Coinbase-Transaktion bezeichnet und ist i.d.R. die erste, welche in einem Block aufgezeichnet wird. Nachdem die Liste der unbestätigten Transaktionen erstellt wurde, wird jede Transaktion gehasht und ihre Ausgaben werden in Paaren angeordnet. Diese Paare werden anschließend gehasht und erzeugen neue Ausgaben, welche wiederum in Paaren sortiert und erneut gehasht werden. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis ein einziger Hashwert entsteht, der als Stammhashwert oder Merkle-Baumwurzel bezeichnet wird. Der Root-Hash wird dann mit dem Hash des zuvor bestätigten Blocks kombiniert, zusammen mit einer Pseudo-Zufallszahl, der sogenannten „Nonce“. Diese Elemente werden dann gehasht und ergeben den Blockhash für den Kandidatenblock. Der Miner ist jedoch nur dann erfolgreich, wenn die resultierende Ausgabe (Blockhash) für seinen Kandidatenblock unter einem vorgegebenen Wert (Zielwert) liegt. Folglich basiert der Prozess auf Versuch und Irrtum, und er muss zahlreiche Hash-Funktionen mit verschiedenen Nonces durchführen, um ein gültiges Ergebnis zu finden. Der erste Schürfer, der einen gültigen Hashwert findet, validiert seinen Kandidatenblock und erhält die Blockbelohnung. Der gesamte Prozess dauert bei Bitcoin im Durchschnitt zehn Minuten. Sobald ein Block validiert wurde, wird er der Blockchain hinzugefügt und die Miner beginnen mit der Arbeit am nächsten Block. Der von den Minern erzeugte gültige Hash fungiert als Beweis für ihre Arbeit, weshalb der Bitcoin-Konsensalgorithmus Proof-of-Work genannt wird. Jeder bestätigte Block hat einen eindeutigen Block-Hash, der als Identifikation dient. Die Blockbelohnung wird durch das Bitcoin-Protokoll festgelegt und sinkt durch das „Halving“ alle 210.000 Blöcke (etwa vier Jahre) um die Hälfte. Seit 2020 beträgt sie 6,25 BTC.