比特幣中的不可逆演算法
㈠ 比特幣到底在計算什麼
人人富財商院這樣告訴你:每一個比特幣的節點都會收集所有尚未確認的交易,並將其歸集到一個數據塊中,這個數據塊會和前面一個數據塊集成在一起。礦工節點會附加一個隨機調整數,並計算前一個數據塊的SHA-256哈希運算值。挖礦節點不斷重復進行嘗試,直到它找到的隨機調整數使得產生的哈希值低於某個特定的目標。
由於哈希運算是不可逆的,尋找到符合要求的隨機調整數非常困難,需要一個可以預計總數的不斷試錯過程。這時,工作量證明機制就發揮作用了。當一個節點找到了符合要求的解,那麼它就可以向全網廣播自己的結果。其他節點就可以接收這個新解出來的數據塊,並檢驗其是否符合規格。如果其他節點通過計算哈希值發現確實滿足要求,那麼該數據塊有效,其他節點就會接受該數據塊,並將其附加在自己已有的鏈條之後。
比特幣挖礦採用的是SHA-256哈希值運算,這種演算法會進行大量的32位整數循環右移運算
窮舉,驗證,直到找到某個符合要求的的數據,這個毫無意義的數據就是一塊錢了
㈡ 比特幣是一段演算法,如果兩個人同時算出來了,那一個比特幣就變成兩個了嗎
如果是兩個人同時算出來比特幣,那這個游戲會繼續下去,直到分出勝負,比特幣歸勝利一方。
打個比方說。
拳手A和拳手B在爭奪冠軍獎牌,獎牌(比特幣)只有一個,只能歸勝利的一方。
在戰斗過程中可能會出現平局,那就再開始下一局比拼,如果還是平局,就再打一局,如果一直平局就一直打下去,直到一方勝利,他就可以獲得獎牌(比特幣)。失敗一方之前所做的所有努力等於都是無用功了。
比特幣的計算過程非常的復雜,所以同時計算到比特幣的可能非常小,但不是沒有,如果出現的話就會產生區塊分叉,保留2個區塊分叉,(沒有產生比特幣)但繼續比拼下一次計算,如果一方先算出區塊,就會舍棄掉短的分叉區塊。長的區塊就會產生比特幣了。
㈢ 比特幣一個UTXO交易為什麼要經過6個區塊確認才被認為更改不可逆(或者說幾乎不可逆)
你說的是對的,的確會回滾, 如果的交易不幸被打包到分叉上面了,這個交易很有可能會在主鏈被同步後被取消掉。
至於為什麼要6個確認是因為加大蒙出最優解難度(防止單節點造假)。 一個塊可能還能蒙出一個最優解,6個塊一起蒙出基本上不可能。 跟分叉關系不大
㈣ 比特幣如何算出來的
要想了解bitcoin的技術原理,首先需要了解兩個重要的密碼技術: HASH碼:將一個長字元串轉換成固定長度的字元串,並且其轉換不可逆,即不太可能從HASH碼猜出原字元串。bitcoin協議里使用的主要是SHA256。
公鑰體系:對應一個公鑰和私鑰,在應用中自己保留私鑰,並公開公鑰。當甲向乙傳遞信息時,可使用甲的私鑰加密信息,乙可用甲的公鑰進行解密,這樣可確保第三方無法冒充甲發送信息;同時,甲向乙傳遞信息時,用乙的公鑰加密後發給乙,乙再用自己的私鑰進行解密,這樣可確保第三者無法偷聽兩人之間的通信。最常見的公鑰體系為RSA,但bitcoin協議里使用的是lliptic Curve Digital Signature Algorithm。 和現金、銀行賬戶的區別? bitcoin為電子貨幣,單位為BTC。在這篇文章里也用來指代整個bitcoin系統。 和在銀行開立賬戶一樣,bitcoin里的對應概念為地址。每個人都可以有1個或若干個bitcoin地址,該地址用來付賬和收錢。每個地址都是一串以1開頭的字元串,比如我有兩個bitcoin賬戶,和。一個bitcoin賬戶由一對公鑰和私鑰唯一確定,要保存賬戶,只需要保存好私鑰文件即可。 和銀行賬戶不一樣的地方在於,銀行會保存所有的交易記錄和維護各個賬戶的賬面余額,而bitcoin的交易記錄則由整個P2P網路通過事先約定的協議共同維護。 我的賬戶地址里到底有多少錢? 雖然使用bitcoin的軟體可以看到當前賬戶的余額,但和銀行不一樣,並沒有一個地方維護每個地址的賬面余額。它只能通過所有歷史交易記錄去實時推算賬戶余額。 我如何付賬? 當我從地址A向對方的地址B付賬時,付賬額為e,此時雙方將向各個網路節點公告交易信息,告訴地址A向地址B付賬,付賬額為e。為了防止有第三方偽造該交易信息,該交易信息將使用地址A的私鑰進行加密,此時接受到該交易信息的網路節點可以使用地址A的公鑰進行驗證該交易信息的確由A發出。當然交易軟體會幫我們做這些事情,我們只需要在軟體中輸入相關參數即可。 網路節點後收到交易信息後會做什麼? 這個是整個bitcoin系統里最重要的部分,需要詳細闡述。為了簡單起見,這里只使用目前已經實現的bitcoin協議,在當前版本中,每個網路節點都會通過同步保存所有的交易信息。 歷史上發生過的所有交易信息分為兩類,一類為"驗證過"的交易信息,即已經被驗證過的交易信息,它保存在一連串的「blocks」裡面。每個"block"的信息為前一個"bock"的ID(每個block的ID為該block的HASH碼的HASH碼)和新增的交易信息(參見一個實際的block)。另外一類指那些還"未驗證"的交易信息,上面剛剛付賬的交易信息就屬於此類。 當一個網路節點接收到新的未驗證的交易信息之後(可能不止一條),由於該節點保存了歷史上所有的交易信息,它可以推算中在當時每個地址的賬面余額,從而可以推算出該交易信息是否有效,即付款的賬戶里是否有足夠余額。在剔除掉無效的交易信息後,它首先取出最後一個"block"的ID,然後將這些未驗證的交易信息和該ID組合在一起,再加上一個驗證碼,形成一個新的「block」。 上面構建一個新的block需要大量的計算工作,因為它需要計算驗證碼,使得上面的組合成為一個block,即該block的HASH碼的HASH碼的前若干位為1。目前需要前13位為1(大致如此,不確定具體方式),此意味著如果通過枚舉法生成block的話,平均枚舉次數為16^13次。使用CPU資源生成block被稱為「挖金礦」,因為生產該block將得到一定的獎勵,該獎勵信息已經被包含在這個block裡面。 當一個網路節點生成一個新的block時,它將廣播給其它的網路節點。但這個網路block並不一定會被網路接受,因為有可能有別的網路節點更早生產出了block,只有最早產生的那個block或者後續block最多的那個block有效,其餘block不再作為下一個block的初始block。 對方如何確認支付成功? 當該筆支付信息分發到網路節點後,網路節點開始計算該交易是否有效(即賬戶余額是否足夠支付),並試圖生成包含該筆交易信息的blocks。當累計有6個blocks(1個直接blocks和5個後續blocks)包含該筆交易信息時,該交易信息被認為「驗證過」,從而該交易被正式確認,對方可確認支付成功。 一個可能的問題為,我將地址A裡面的余額都支付給地址B,同時又支付給地址C,如果只驗證單比交易都是有效的。此時,我的作弊的方式為在真相大白之前產生6個僅包括B的block發給B,以及產生6個僅包含C的block發給C。由於我產生block所需要的CPU時間非常長,與全網路相比,我這樣作弊成功的概率微乎其微。 網路節點生產block的動機是什麼? 從上面描述可以看出,為了讓交易信息有效,需要網路節點生成1個和5個後續block包含該交易信息,並且這樣的block生成非常耗費CPU。那怎麼樣讓其它網路節點盡快幫忙生產block呢?答案很簡單,協議規定對生產出block的地址獎勵BTC,以及交易雙方承諾的手續費。目前生產出一個block的獎勵為50BTC,未來每隔四年減半,比如2013年到2016年之間獎勵為25BTC。 交易是匿名的嗎? 是,也不是。所有BITCOIN的交易都是可見的,我們可以查到每個賬戶的所有交易記錄,比如我的。但與銀行貨幣體系不一樣的地方在於,每個人的賬戶本身是匿名的,並且每個人可以開很多個賬戶。總的說來,所謂的匿名性沒有宣稱的那麼好。 但bitcoin用來做黑市交易的還有一個好處,它無法凍結。即便警方追蹤到了某個bitcoin地址,除非根據網路地址追蹤到交易所使用的電腦,否則還是毫無辦法。 如何保證bitcoin不貶值? 一般來說,在交易活動相當的情況下,貨幣的價值反比於貨幣的發行量。不像傳統貨幣市場,央行可以決定貨幣發行量,bitcoin里沒有一個中央的發行機構。只有通過生產block,才能獲得一定數量的BTC貨幣。所以bitcoin貨幣新增量決定於: 1、生產block的速度:bitcoin的協議里規定了生產block的難度固定在平均2016個每兩個星期,大約10分鍾生產一個。CPU速度每18個月速度加倍的摩爾定律,並不會加快生產block的速度。 2、生產block的獎勵數量:目前每生產一個block獎勵50BTC,每四年減半,2013年開始獎勵25BTC,2017年開始獎勵額為12.5BTC。 綜合上面兩個因素,bitcoin貨幣發行速度並不由網路節點中任何單個節點所控制,其協議使得貨幣的存量是事先已知的,並且最高存量只有2100萬BTC
㈤ 黑客不能破解比特幣的演算法嗎
比特幣只能利用計算能力來破解,但是這個破解成本太大了。所以沒有人來破解。
㈥ 比特幣為什麼不能造假
比特幣是虛擬幣,沒有發行機構。
與大多數貨幣不同,比特幣不依靠特定貨幣機構發行,它依據特定演算法,通過大量的計算產生,比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為,並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。基於密碼學的設計可以使比特幣只能被真實的擁有者轉移或支付。這同樣確保了貨幣所有權與流通交易的匿名性。比特幣與其他虛擬貨幣最大的不同,是其總數量非常有限,具有極強的稀缺性。該貨幣系統曾在4年內只有不超過1050萬個,之後的總數量將被永久限制在2100萬個。
比特幣可以用來兌現,可以兌換成大多數國家的貨幣。使用者可以用比特幣購買一些虛擬物品,比如網路游戲當中的衣服、帽子、裝備等,只要有人接受,也可以使用比特幣購買現實生活當中的物品。
㈦ 比特幣塊哈希是怎麼算出來的
比特幣所採用的哈希演算法,在比特幣系統中,需要大量地進行哈希函數運算。比特幣系統是這樣規定的:每隔十分鍾,大家都需要計算哈希函數,計算的值必須符合我的規定。誰計算的快,誰才會獲得作為獎勵的比特幣。
㈧ 比特幣是可以破解的嗎
首先講一下背景,比特幣「賬戶」的基本原理就是 密鑰-公鑰-地址,你可以大致理解為「鑰匙-箱子-箱子編號」。現在就是要從箱子編號或者箱子入手破解到鑰匙。
攻擊手段基本上就兩種,一種字典攻擊所謂腦錢包,另外一種就是暴力破解。
字典攻擊就是把常用的密碼以及其簡單變種,組合作為鑰匙一個一個試。只要你的pass phrase不過硬,這種手段攻擊成功的可能性很高。所以要用這個的話,需要先普及一下密碼學知識,不要以為密碼很長再加個&就很安全了。
如果你不是用pass phrase生成的錢包,就只能暴力破解了,相當於枚舉所有可能的鑰匙,目前來看這個是不可能的,哪怕電子計算機越來越強大。但是,量子計算機理論上是可以做到的,不過不用太擔心,真的有這么強大的量子計算機出來的話,不僅僅危及到比特幣而已。
同時,比特幣還有第二層防護:如果一個地址只接受而還沒有輸出比特幣的話,他的公鑰都是保密的,就是說箱子別人都看不到只能看到箱子編號。目前來看從箱子編號反推箱子這個過程連量子計算機也做不到。換句話說,真的有量子計算機的話,比特幣還有最後一道防線:把你的錢轉移到一個全新的地址就暫時安全了。
最後,前一段時間,Android上的客戶端生成的錢包被攻擊了,這個是因為底層隨機數生成器有bug。其實就是這個函數不隨機SecureRandom,Google很快承認並修復了這個問題。這種事情會不會再有也不好說,不過我覺得不用太過擔心。
㈨ 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。