比特幣的原理及運作

『壹』 比特幣是怎麼運作的

比特幣（BitCoin）的概念最初由中本聰在2009年提出，根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。

比特幣網路通過「挖礦」來生成新的比特幣。所謂「挖礦」實質上是用計算機解決一項復雜的數學問題，來保證比特幣網路分布式記賬系統的一致性。

『貳』 比特幣演算法原理

比特幣演算法主要有兩種，分別是橢圓曲線數字簽名演算法和SHA256哈希演算法。

橢圓曲線數字簽名演算法主要運用在比特幣公鑰和私鑰的生成過程中，該演算法是構成比特幣系統的基石。SHA-256哈希演算法主要是運用在比特幣的工作量證明機制中。

比特幣產生的原理是經過復雜的運演算法產生的特解，挖礦就是尋找特解的過程。不過比特幣的總數量只有2100萬個，而且隨著比特幣不斷被挖掘，越往後產生比特幣的難度會增加，可能獲得比特幣的成本要比比特幣本身的價格高。

比特幣的區塊由區塊頭及該區塊所包含的交易列表組成，區塊頭的大小為80位元組，由4位元組的版本號、32位元組的上一個區塊的散列值、32位元組的 Merkle Root Hash、4位元組的時間戳（當前時間）、4位元組的當前難度值、4位元組的隨機數組成。擁有80位元組固定長度的區塊頭，就是用於比特幣工作量證明的輸入字元串。不停的變更區塊頭中的隨機數即 nonce 的數值，並對每次變更後的的區塊頭做雙重 SHA256運算，將結果值與當前網路的目標值做對比，如果小於目標值，則解題成功，工作量證明完成。

比特幣的本質其實是一堆復雜演算法所生成的一組方程組的特解（該解具有唯一性）。比特幣是世界上第一種分布式的虛擬貨幣，其沒有特定的發行中心，比特幣的網路由所有用戶構成，因為沒有中心的存在能夠保證了數據的安全性。

『叄』 比特幣的原理嗎

比特幣是怎麼運行的？從運行上來看，比特幣實際上是一個互聯網上的去中心化賬本

中心化賬本（銀行）
銀行是一個中心化賬本，賬本存儲在銀行的中心資料庫，上面寫著：
張三的A賬號余額3000元，李四的B賬號余額2000元……
當張三想要通過A賬號轉賬1000元給李四的B賬號時：

張三到銀行，向銀行提交轉賬要求
銀行通過銀行卡密碼等方式確認張三身份，並檢查張三的A賬號是否有足夠余額
檢查通過後，銀行增加一條轉賬記錄：A賬號向B賬號轉賬1000元，
並修改余額：A賬號余額=3000-1000=2000元，B賬號余額=2000+1000=3000元

去中心化賬本
假設有這樣的一個小村莊，大家不是靠銀行，而是自己用賬本來記錄誰有多少錢，每個人的賬本上都寫著：
張三的A賬號余額3000元，李四的B賬號余額2000元……
當張三想要通過A賬號轉賬1000元給李四的B賬號時
張三大吼一聲：大家注意啦，我用A賬號給李四的B賬號轉1000塊錢。
張三附近的村民聽了確實是張三的聲音，並且檢查張三的A賬號是否有足夠余額。
檢查通過後，村民往自己的賬本上寫：A賬號向B賬號轉賬1000元
並修改余額：A賬號余額=3000-1000=2000元，B賬號余額=2000+1000=3000元。
張三附近的村民把轉賬告訴較遠村民，一傳十十傳百，直到所有人都知道這筆轉賬，以此保證所有人賬本的一致性

去中心化賬本（比特幣）
比特幣用戶在電腦上運行比特幣客戶端軟體，這樣的電腦稱為一個節點（node）。
大量節點電腦互相連接，形成一張像蜘蛛網一樣的P2P（點對點）網路。
當張三想要通過A賬號轉賬1比特幣給李四的B賬號時

張三向周圍節點廣播轉賬交易要求：A賬號轉賬1比特幣給B賬號，並用A賬號的私鑰簽名。
（A賬號的私鑰可簡單理解為A賬號的密碼，只要知道A賬號的私鑰就能使用A賬號上的比特幣）
張三周圍的節點通過A賬號的公鑰檢查交易簽名的真偽，並且檢查張三的A賬號是否有足夠余額
檢查通過後，節點往自己的賬本上寫：A賬號向B賬號轉賬1比特幣元，
並修改余額：A賬號余額=3比特幣-1比特幣=2比特幣，B賬號余額=2比特幣+1比特幣=3比特幣。
節點把這個交易廣播給周圍的節點，一傳十十傳百，直到所有節點都收到這筆交易。

比特幣的去中心化公開賬本稱為區塊鏈。這是比特幣運行的一個最簡化描述，當然比特幣的實際運行遠比這復雜，我們在後續會對其進行進一步講解。

『肆』 比特幣是怎樣運作的

從運作上看，比特幣實際上是一個互聯網上的去中心化賬本。

1、中心化賬本（銀行）

銀行是一個中心化賬本，賬本存儲在銀行的中心資料庫，上面寫著：

張三的A賬號余額3000元，李四的B賬號余額2000元……

當張三想要通過A賬號轉賬1000元給李四的B賬號時：

a張三到銀行，向銀行提交轉賬要求

b銀行通過銀行卡密碼等方式確認張三身份，並檢查張三的A賬號是否有足夠余額。

c檢查通過後，銀行增加一條轉賬記錄：A賬號向B賬號轉賬1000元，

並修改余額：A賬號余額=3000-1000=2000元，B賬號余額=2000+1000=3000元

2、去中心化賬本

假設有這樣的一個小村莊，大家不是靠銀行，而是自己用賬本來記錄誰有多少錢，每個人的賬本上都寫著：

張三的A賬號余額3000元，李四的B賬號余額2000元……

當張三想要通過A賬號轉賬1000元給李四的B賬號時，

a張三大吼一聲：大家注意啦，我用A賬號給李四的B賬號轉1000塊錢。

b張三附近的村民聽了確實是張三的聲音，並且檢查張三的A賬號是否有足夠余額。

c檢查通過後，村民往自己的賬本上寫：A賬號向B賬號轉賬1000元，

並修改余額：A賬號余額=3000-1000=2000元，B賬號余額=2000+1000=3000元。

d張三附近的村民把轉賬告訴較遠村民，一傳十十傳百，直到所有人都知道這筆轉賬，以此保證所有人賬本的一致性。

3、去中心化賬本（比特幣）

比特幣用戶在電腦上運行比特幣客戶端軟體，這樣的電腦稱為一個節點（node）。

大量節點電腦互相連接，形成一張像蜘蛛網一樣的P2P（點對點）網路。

當張三想要通過A賬號轉賬1比特幣給李四的B賬號時，當張三想要通過A賬號轉賬1比特幣給李四的B賬號時，

a張三向周圍節點廣播轉賬交易要求：A賬號轉賬1比特幣給B賬號，並用A賬號的私鑰簽名。

（A賬號的私鑰可簡單理解為A賬號的密碼，只要知道A賬號的私鑰就能使用A賬號上的比特幣）

b張三周圍的節點通過A賬號的公鑰檢查交易簽名的真偽，並且檢查張三的A賬號是否有足夠余額。

c檢查通過後，節點往自己的賬本上寫：A賬號向B賬號轉賬1比特幣元，

並修改余額：A賬號余額=3比特幣-1比特幣=2比特幣，B賬號余額=2比特幣+1比特幣=3比特幣。

d節點把這個交易廣播給周圍的節點，一傳十十傳百，直到所有節點都收到這筆交易。

比特幣的去中心化公開賬本稱為區塊鏈。這是比特幣運行的一個最簡化描述，當然比特幣的實際運行遠比這復雜。

『伍』 比特幣挖礦原理是什麼

比特幣挖礦就是通過挖礦節點，然後比特幣挖礦機（電腦）不斷消耗自身的算力，來換取比特幣。在比特幣系統，通過自身的演算法可以動態調整全網節點的挖礦難度，保證每過大約10分鍾，就會有一個節點挖礦成功，這時比特幣系統就會獎勵此人一定數量的比特幣。挖比特幣是一個比較復雜的過程，不過挖比特幣一般會經過這幾個步驟，分別是准備工作、找到礦池、注冊礦池賬號、礦池賬號設置、下載比特幣挖礦器（軟體）、比特幣挖礦機配置；經過以上步驟就可以挖礦了。
本條內容來源於：中國法律出版社《中華人民共和國金融法典:應用版》

『陸』 比特幣產生原理

什麼是貨幣呢？貨幣就是商品(包括服務)交換的媒介。現在我們通行的貨幣是由有信譽的銀行發行的，基本上是由其信譽來擔保的。只要用的人都認可，那麼我 們就可以用它來交易。貨幣有一定的保值特性，我把我的勞動/服務/所有的商品換成貨幣後，銀行擔保我在日後的某一天，我還可以用它交換會差不多等值的東 西。這個保證的前提是，銀行不會濫發新的貨幣以及大家都信任這一點。

以前，我們用貴金屬做貨幣。因為貴金屬產量不高，貨幣新增加的速度有限，而經濟體在不斷增大，市場需要更多的貨幣來讓商品盡量的流通。有需求就有價 值，從這個意義上來說，貴金屬本身製造別的東西具備的價值是次要的，經濟體需要貨幣來流通商品這個需求才是主要的。而貴金屬產量有限，且曾經流通著的貴金 屬貨幣由於各種原因會退出市場，那麼即使是新造的貴金屬貨幣也有同樣甚至更高的價值。

Bitcoin 為什麼保值，BTC (Bitcoin 的貨幣簡稱）存在於一個龐大的 p2p 網路中。使用 Bitcoin 的群體公認了一種演算法，這種演算法在現今的條件下，每小時只會新產生大約 6 組新的 BTC ，目前一組是 50 個。也就是說，這個世界上，每個小時大約只會產生 300 個 BTC 。這個產量還會由網路自動調整難度來限制產量。你沒辦法通過修改所有人的 Client 的演算法及參數（client 是開源的）來加快貨幣產量。偽造的貨幣會被網路丟棄（除非你可以控制大部分網路節點）。

BTC 本身有什麼價值？

BTC 的價值就是交易渠道本身。一組新製造出來的 BTC 提供了把舊的 BTC 從一個帳戶轉移到另一個帳戶的數學保證。這個安全保證背後的代價是大量的計算力。生產這么一個安全通道是需要消耗大量能源的，所以整個 BTC 用戶群體，獎勵那個造幣者（目前是 50 BTC)，，2012年12月份後會變成25BTC，並且每4年減半一次。

簡單說，我的理解就是，現在世界上所有的 BTC 背後都是用運行計算機的能量產生出來的，它們的總價值，（到現在一共有大約 12w 組 BTC 被生產出來，每組 50 個，市場價格大約 7.3 美金一個），應該是少於消耗掉的能源的總市場價值的。不過我想，用於生產 BTC 的能源大都原本就是不用也被浪費掉的資源。
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『柒』 比特幣的挖礦的原理是什麼

比特幣挖礦的原理是，執行由人制定的、由計算機自動執行的規則 。

比特幣的發明者薩拓喜·那卡摩托（Satoshi Nakamoto，中本聰）在一開始就規定了這一規則，參與比特幣區塊鏈的人都必須無條件自動遵守。

規則的內容大致是，

將比特幣的流通數據進行打包，整理成固定大小，然後上傳到區塊鏈上進行比特幣全網同步廣播的人，就可以得到由系統獎勵的50個比特幣。

在特定條件下，這些獎勵會減半，時間大約是4年減半一次。

那麼怎麼完成這個數據的打包整理呢？

要完成這個動作的人必選先擁有必要的工具，即執行比特幣區塊鏈的軟體，還有運行該軟體的機器（一開始是電腦）；然後下載保存有所有已獲得全網承認的的比特幣交易數據，這個時候你就成為了「節點」，成為了保護區塊鏈數據的一份子。

節點運行特定的數學公式，得出正確答案後才能獲取打包數據的優先權。獲得優先權的節點，誰先完成打包然後上傳到區塊鏈上，並得到其他節點的接收和認可，那系統將自動把獎勵發放到他手中。

如果打包的交易中有用戶塞給打包節點的比特幣手續費，手續費歸該節點所有。

人們覺得計算數學公式然後完成打包獲得獎勵的過程，就和在大河裡撈金沙一樣，要摒棄掉許多錯誤的答案才能找到正確的鑰匙獲取黃金，所以人們把這個過程比喻為挖礦。

所以比特幣挖礦不是真的去挖什麼玩意兒，就是用計算機不停的碰撞不停的猜，誰先猜到誰就搶得獎勵，僅此而已。

『捌』 什麼是比特幣，如何運作

比特幣（BitCoin）的概念最初由中本聰在2009年提出，根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。

比特幣網路通過「挖礦」來生成新的比特幣。所謂「挖礦」實質上是用計算機解決一項復雜的數學問題，來保證比特幣網路分布式記賬系統的一致性。比特幣網路會
自動調整數學問題的難度，讓整個網路約每10分鍾得到一個合格答案。隨後比特幣網路會新生成一定量的比特幣作為賞金，獎勵獲得答案的人。

如何獲得比特幣

首先你的電腦應該安裝了最新版的比特幣客戶端，打開客戶端之後它會自動將網路上的全部交易信息數據下載到本地，根據網速的不同這個過程可能要幾個小時。此時你的賬戶余額是0，你可以讓你朋友送一些幣給你，但更可行的辦法是兩個：一是去做礦工挖礦，二是去做商人收購。

做礦工就是用自己的電腦生產比特幣，在早期的客戶端中還有挖礦這一選項，但現在已經取消了，原因很簡單，隨著參與挖礦的人數越來越多，自己一個人挖礦可能要挖上幾年才有50個幣，所以現在礦工一般都組織成礦工行會，大家一起挖。具體的挖礦方法，大家可以自行去網上搜索。

做商人可以用錢去收購礦工挖到的幣，也可以搞一個網店賣東西收比特幣，更可以去交易所炒幣。現在提供比特幣兌換服務的網站很多，幾乎已經可以兌換成任何一種貨幣了。如果你實在不懂如何兌換，也可以來找老端幫忙。

如
今在網路中比特幣變得異常火熱，自從今年四川蘆山地震發生後，壹基金宣布接受比特幣捐款，短短幾天之內收到233個比特幣，摺合人民幣近22萬元。這是中
國第一個接受比特幣捐贈的非政府組織，比特幣也第一次在我國成為捐贈物，因此其知名度也大增，不少網友也都非常好奇比特幣是什麼東西。

在對計算機和網路狂熱的人的圈子裡流轉了4年的比特幣正逐步走進大眾的生活。那麼，到底什麼是比特幣東西，大家為何又如此關注呢，接下來本文將與大家大家分曉。