什么是比特币挖矿和交易验证？

您能详细说明一下比特币挖矿的过程以及交易是如何验证的吗？ 我很想了解这个去中心化系统背后的技术细节。 具体来说，挖矿过程在计算能力和奖励方面如何运作？ 如何验证交易以确保其合法性并防止双重支出？ 我希望得到一个简洁而全面的解释，强调比特币挖掘和交易验证的关键方面。