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比特币重要的算法与思想

发布时间: 2023-03-12 09:19:45

『壹』 比特币原理

比特币实际上就是一大堆复杂算法生成的特解,特解就是指方程组所得到无限个解中的一组。用俗话解释就是相当于人民币的序列号,只要你知道这个序列号,你就拥有这张人民币。

挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求这个方程组的特解,这个方程组被设计成了只有2100万个特解,所以比特币的上限就是2100万。

目前主流的算法一个是BTC,一个是LTC。

BTC算法为纯数字运算,所以只需要定制一颗运算芯片,就可以实现挖矿操作。

LTC算法则是需要消耗一定内存,机器工作时,除定制一颗运算芯片,还需要配置一定数量的内存设备。目前世面上的挖矿机价格高低层次不齐,这就决定挖矿机在挖矿时的效率。

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『贰』 比特币是什么比特币最完整的介绍

比特币最完整的介绍

什么是比特币?比特币是骗人的吗?比特币你都不知道,你太out了,让我来好好给你上堂课,把比特币实际上是一种虚拟货币,但它是一个去中心化的货币系统,也就是说它不像其他货币或虚拟货币,有一个中央发行机构,比如美元由美联储、人民币有人民银行q币用腾讯等等,比特币由所有的比特币使用者共同控制,没有中央机构或服务器及系统遍布整个互联网用户端的个节点,从而确保在货币发行、管理、流通等环节中公平、可靠、安全,同时也避免了通货膨胀和货币伪造。

2008年10月31日,一个自称中本聪的人在网络上发表了一篇论文,比特币,一种点对点的电子现金系统。十天后,在全球最大的开源网站上South forage.net出现了一个叫做比特币的项目。2009年1月3日,世界上第一枚比特币诞生。2013年8月19日,德国率先承认比特币合法地位,由政府19日承认比特币的合法货币地位,成为全球首个立法认可比特币的国家。

简单的说,比特币实际上就是基于密码学的一串数字。但是由于其拥有的众多特性,使它具备了成为货币的条件,甚至在很多方面要优于黄金和信贷的货币体系。欧荣,那怎么能获得比特币那比特币的生产类似于黄金,需要拍牌。只不过黄金的开采是从地下的金矿里进行挖掘,而比特币是从基于互联网的一种公开的特定算法中进行挖掘,钻入地下开采金矿的机器,我们称之为矿机。同样,我们需要配置一套系统来运行比特币的开采算法,以获取比特币,我们也称这种系统为矿机,挖掘生产比特币的人,我们称之为矿工,人人都可以成为矿工,因此也就没有了中央发行忌告。最初的比特币矿机实际上就是我们所用的普通电脑,只需要执行一套特定的算法即可。然而随着矿工的增加,加之比特币的总产量是受到算法限制地开采比特币的难度逐渐加大,利用普通电脑的CPU进行采矿已经不现实了。之后人们采用运算速度更快的显卡器皮又不来进行挖掘。在之后更有专业的公司和团队专门针对比特币展华菊算法设计特殊的芯片,并配置组装成专业的矿机。由于很多投资人并不想去深究比特币矿机的具体技术,而又想要投资矿机进行挖掘,于是又产生了矿机托管等服务。我现在使用的就是一种云矿机技术,由专业的公司帮我进行管理和维护矿机网络,我只管收币就好,我说了半天,那么比特币又能干些什么?

说起比特币的应用,现在可是非常的广泛,在互联网世界里,它在全球范围内已经成为了一种认可度最高的虚拟货币,如我的press、《海盗湾》、Reddit等知名的博客、音乐、电影、图书软件、社交网站都纷纷开通了比特币的支付平台,在线下也有越来越多的商家开始支持比特币支付。2012年10月,专为比特币提供支付解决方案的公司bitch pay发布报告说,已经有超过1000家商户通过他们的支付系统来接受比特币的付款。从纽约的没得烧烤,到加利福尼亚州的豪生大酒店,从富勒顿会议中心到俄克拉荷马州的婚礼,蛋糕店接受比特币支付的供应商不断增加,至今于beat配签约的商家已超不过8000家。在欧洲,牙医连锁参与殡葬服务公司开始使用比特币进行支付,用比特币也可以买到撒喇forever创、深挖source等品牌。

目前98个国家的很多企业超过50万种商品都可以通过比特币进行购买,此外,比特币甚至开始冲击房地产市场,也有人用比特币购买了一辆保时捷跑车儿,在塞浦路斯街头还出现了比特币提款机哦,没想到比特币已经这么流行了。除了用比特币交易,比特币本身也成为了一种新兴的投资产品。2009年-2010年初,比特币一文不值,随后半年,一比特币的价值还不到十次每分。2010年夏天,突如其来的供应趋紧导致需求上升,比特币的网上交易价格开始上涨到11月初,一个比特币涨到36美分,2011年2月比特币的价值再多上扬,合计咨询网站slash store曾报道称,比特币上涨到了与美元等值的水平1.06美元。2011年春,美国知名 财经 杂志图古斯对比特币进行了报道,其价值由此一路飙升,4月初到5月底从86美分涨至8.89美元,再到29.57美元,半年升值34倍,流通中所有比特币的市值则达到了1.3亿美元。时至今日,比特币问世已十二年,价值曾一度飙升至每个最高20000美元,增长了百万倍,甚至被称为电子黄金,而整个比特币交易市场的价值更是超过了数万亿美元。从刚才的节目当中,我们看到了比特币的疯狂的行情,可以用比特币捐款买东西,也有商家接受比特币的支付。

这里正好就是货币最基本的定义。随着 社会 的不断发展,各国政府发行的信用货币法币,也就是我们俗称的指令最终登上了 历史 舞台,并一直持续至今。如今全球共有两百多种国家或地区货币,由于法律本身并不具备价值,而仅仅是由政府信用作为担保贷,一种交换媒介,政府可以随意控制它的发行。法币进给人们带来了经济的繁荣、贸易的自由,但同时也给人类带来很多困惑,可灾难如今货币和资本的辣酒成为了 社会 的隐忧。

2008年,一场源于美国华尔街的金融危机席卷全球,一直延续到四年之后,这场危机在欧洲引发了树国的债务危机,青田、希腊、意大利、西班牙、葡萄牙等欧洲国家仍然看不到无人机的镜头,整个欧洲都在想尽办法度过危机。从上个世纪末至今,短短十多年的时间,全球就爆发了数字大的金融危机,1997年的亚洲金融危机,2001年拉美国家爆发了主权债务危机,2008年美国的次贷危机,2009年欧洲爆发了欧元区的欧战危机,政协危机相互牵连、相互影响,互为源头混为结果。讽刺的是,各国政府在接受这些由货币导致的危机时,惯用的做法就是大量向市场投放更多的货币。金融危机爆发后,美国政府宣布向资本市场注重7000亿美元,欧洲中央银行以及英国和瑞士央行向金融系统中峰900亿美元,日本政府向金融市场种植8万亿日元,这种做法虽然能暂时解救危机,但是却导致的另一种更加致命的危机,通货膨胀。

货币的过度发行就是通货膨胀,这实际上是一种不合理的税收,而货币的发行权正好就在政府手中,因此通货膨胀几乎是不可避免的结局。津巴布韦于2009年发行了一张100万亿面值的钞票,最近几年津巴布韦的财政收入中超过50%来自于发行货币,结果导致津巴布韦的恶性通货膨胀, 历史 上仅送大的通货膨胀,无一例外都是国家中央银行过度发行货币的结果。20世纪初心,德国魏玛共和国时期的通货膨胀,不仅导致了一个国家的衰败,更导致了第二次世界大战的爆发。20世纪后期,南美国家的通货膨胀断送了这些国家几十年经济发展的成果,至今走不出先进低迷的陷阱。实际上,虽然各国政府都在推行自己的法币,但是每个国家也都没有放弃对黄金的储备,也就是说实际上货币的发行者们对自己都没有足够的信心,以至于黄金仍然没有退出 历史 舞台,各国政府争相储备黄金,人们对信用货币的发行和使用进制始终缺乏足够的安全感,近些年来也出了很多基于互联网的虚拟货币,实际上这些虚拟货币和国家发行的法币很类似,也是由中央机构发行,只不过因为发行者只是一个公司,不可能具备国家的信用度,而且国家也不可能授予一个公司发行货币的权利,因此这些虚拟货币一般都只能在公司内部或公司提供服务的范围内进行使用。

出于对现行的货币制度的特点以及黄金的优势等综合考虑,再将之虚拟网络交易的大量需求,比特币孕育而生,他到底有哪些特性使她如此地受到追捧?让我们来仔细分析一下。以去中心化,比特币是一种分布式的虚拟货币,整个网络由用户本身形成,没有中央机构,无需中央服务器,全部基于点对点的设计,也就是说每个用户都是平等的,都是比特币系统的组成部分之一,这种特性保证了比特币比现行的任何一种货币都更安全,因为它不存在倒闭或者破产,唯有中央机构和来倒闭,而其他的货币都依赖于中央银行,如果中央银行倒闭或者失去控制,那么整个货币体系就崩溃了。

阿尔无需第三方机构当今 社会 ,我们大部分的钱都是存在银行,我们在贸易活动中的交易支付实际上是基于对银行的信赖,我们把钱从一个账户转到另一个账户,都是在银行的系统内部修改一些数字而已,如果银行倒闭了,这些钱也就都蒸发了,而比特币不需要银行来帮助我们进行交易,我们只需要在比特币的钱包软件中填写对方的比特币钱包编码,就可以将比特币直接转入对方的钱包中三专属所有权,只要你拥有你自己设置的秘窑,那么你的比特币就永远属于您,不可能被别人盗取。这是基于密码学无法破解,而不需要将资金存放在第三方,比如银行,因为第三方的信用度再高,也比不过对负极的信任顺,彻底规避通货膨胀,由于没有中央机构,也就不会有人操纵发行数量,再加上比特币的总数已经被算法本身固定,因此比特币永远不会出现通货膨胀。五、比黄金更适合做护臂比特币的新 游戏 ,因为黄金很类似,但如果作为货币,比特币更易于携带分割,如果有需要,每个比特币还可以切割为十的八次,方哥也更安全,还可以远程交易,这些黄金都无法办到。六、全球自由流通,不占有国家和汇率的壁垒,只要有互联网的地方就可以平等地使用比特币行交易费用低,因为没有中心,虽然维护和交易费用更低吧,认可度,作为一种货币必须得到大家的认可,否则就不可能成为用于交易的货币,而从比特币诞生到现在,人们对它的认可度审越来越高。

普通货币的认可度来源于人们对国家政府的信任,可是 历史 告诉我们,政府在通胀的问题上总是无法找到绝对的规避方案,而比特币不需要人们对别人的信任,因为并没有中央机构,而是由每一个使用者构成。因此,信任比特币就是信任人们自己,人类对自己的认可度总是最高的。

当然,作为一种新生的事物,比特币还有很多有待完善的地方,比如它的匿名性、如何控制它能否日政府税收等问题和谐相处,如何增强流通性、控制投资行为等等,但谁又敢说现行的货币制度就没有问题,无需完善? 历史 总是惊人的相似。在货币分半和金融的发展史上,为当有一种创新出现,无论他对 社会 带来的是正面还是负面的影响,他都会造成一次财富的重新分配,造就一批富人。荷兰最先发明的股份制成就了辉煌一时的东印度公司,银行业的兴起造就了博文镇意大利的美第奇银行家族,而对国债和货币发行的控制,成就了几乎垄断整个世界的罗斯柴尔德家族特地的出现也完全颠覆了人们对货币的理解,她是否也将带来一场巨大的金融变革呢哟,或者创造出一个全新的领域,于现行的货币体系和谐相处呢?而不管怎样,比特币诞生的四年级来一直在不断的成长,并已经其实正在跟投身其中的先驱者们创造大量的财富,那就让我们来看看比特币是如何为人们创造财富的来滴。

特地淘金热腾讯 科技 6月25日报道,外界所有的质疑都没温阻挡亲本和比特币玩家继续涌入市场的热情。在中国,比特币交易和投资,挖矿芯片生产,矿机生产,矿企组装乃至托管服务正在运出一条新的虚拟货币产业链,并成为全世界比特币生产的中心。从上面的报道中我们可以看到,比特币的整个产业链包括交易,投资,挖矿,芯片生产,矿机生产,矿机组装,托管服务等等,而这些产业已经让很多人从中获利。首先,看看比特币的交易和投资,我们可以明显的看到,从最初的1万枚比特币换两个批发,到最高峰时20000美元一枚的市场价值,比特币的价值提升数亿万倍。

大多数新兴行业都会有一个早期的爆发期,产生暴力也共同危机。有人做过这样的计算,如果未来比特币成为了网络世界类似黄金的精准护壁,按目前全球央行12万亿美元黄金储备换算下来,2040年后一枚比特币大约价值将高达57万美元。腾讯 科技 7月15日报道,从6万-6000万,网络作家圣严比科比同分神话,最初的矿工们通过CPU和气体中将会获取不菲的收益,而现在几乎已经全部是专业矿机的天下了。北航计算机专业博士南瓜张设计了一种命名为Avalon的专业比特币矿机,在165月份的一篇报道中显示,该矿机每天能产生357个比特币。按照当年7月12日的比特币价格换算,1比特币兑换579元人民币,南瓜张比特币矿机一天可产出20万人民币。能够产生如此惊人的利润,南瓜张口气虽然很大,在出货比特币矿机使用南瓜张曾写下霸王条款,即便如此不可理喻,当年南瓜张接到的芯片订单已经超过了30万片,价值数亿元。当然,目前啊不能控制的产量不可能还有如此之高,但市场价格仍然被炒到20-30万,一台在全球范围内最著名的矿机公司,还有美国的蝴蝶实验室,以及新近崭露头角的蜂巢工作室。购买红蝶矿机目前也需要预定,而且没有准确的发货时间进程,很多用户今年4月份就已经付款预定,而到了7月仍然没有到货。蜂巢工作室利用谷歌云服务绑定专业芯片,设计出目前最先进的云矿机,目前采用众筹的模式对外合作扩大规模。

除此之外,还有很多风投基金、创业性公司都在不断进入比特币开采行业中,而这正是比特币的去中心化的自由与平等精神的体现。比特币的未来有的人说比特币没有实际的价值,也没有声称他的一种信任体系,或者说可能出现别的虚拟货币辍学问题会让比特币一文不值,可是现行的所有货币,哪一个有神级的价值,无论是美元、英镑还是欧元,都只是一张纸而已,它们的价值来源不是其本身,而是由国家政府的信用为担保的价值体现。货币的本质就是信用,只要能够得到人们的认可和信任,就有价值,就可以成为货币,其他的技术细节都可以完善和修正,但是信用是一切的基础,而我们看到比特币从其诞生到现在,不论价值如何波动,终归得到了越来越多人的认可和信任。在这个人群中,比特币已经成为了一种货币价值,他唯有中央机构不会因为通货膨胀而信用破产,人们信任的是自己,因此这个信任的雪球必将越滚越大,而死者这个信任范围的扩张,并特地付出必将成为通行世界的货币。对于出现别的虚拟货币的担忧更加不必,因为比特币之所以能成为货币,并不是因为技术,而是源于信用。比特币一旦获得全球用户的信用,不会因为出现了别的虚拟货币而失去信用,反而是新出现的货币要考虑如何去获得信用,即便新货币获得的信用于比特币的信用也可以共存,并不冲突。

比特币作为一种新生的事物,从十二年前的默默无闻走到今天的掀起的淘金热,无论中间有多少曲折与繁华,天使人们对他褒贬不一,他始终带着与生俱来的自由和平等,让越来越多的人认识并接纳,让我们怀着一颗包容和开放的心去看待和理解。比特币是一种自由货币的发端,就像人类 社会 本身也是在不断的尝试中一步步走来,就像一个比特币从业者所述,现行的货币制度经过累计几千年期间给人类带来了繁荣,也带来了一次次的灾难,直到现在我们也还在不断的完善货币制度,而比特币本身就是改善货币制度的一个方向,也许他并不完美,但至少正在通向完美的路上。

#比特币[超话]# #数字货币# #欧易OKEx#

『叁』 比特币的核心技术包括哪些

比特币的核心技术包括1、非对称加密技术 2、点对点传输技术 3、哈希现金算法机制。
1.非对称加密技术和对称加密技术最大的不同就是有了公钥和私钥之分。非对称加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)。公开密钥与私有密钥是一对,如果用公开密钥对数据进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密;如果用私有密钥对数据进行加密,那么只有用对应的公开密钥才能解密。公钥是公开的,私钥是保密的。 由于不涉及私钥的传输,整个传输过程就变得安全多了。后来又出现了具备商业实用性的非对称RSA加密算法以及后来的椭圆曲线加密算法(ECC),这些都奠定了加密算法理论的基础,但是美国国家安全局NSA最初认为这些技术对国家安全构成威胁,所以对这些技术进行了严密的监控,知道20世纪90年代末NSA才放弃了对这些技术的监控,这些非对称技术才最终走入了了公众的视野。这项技术对应到比特币场景中就是比特币的地址和私钥。
2.点对点传输技术顾名思义,就是无需中心服务器、个体之间可以相互传输信息的技术,P2P网络的重要目标就是让所有客户端都能提供资源,包括宽带、存储空间和计算能力。 对应到比特币网络中就是利用点对点的技术实现真正的去中心化。
3.哈希现金算法机制就是让那些制造垃圾邮件的人付出相应的代价!发送者需要付出一定的工作量,比如说哈希运算,几秒钟时间对于普通用户不算什么,但对于垃圾邮件的发送者每封邮件都要花几秒钟的时间,这样的成本是没有办法负担的。同时每次运算都会盖上一个独一无二的时间戳,这样就能保证邮件发送方不能重复使用一个运算结果。 对于比特币而言也是同样的道理,如何保证一笔数字货币没有被多次消费(Double Spending),就类似于验证一封邮件没有被多次发送,所以就要保证每一笔交易顺利完成,必须要付出一定的工作量(proof of Work),并且在完成交易时盖上一个时间戳表示交易完成的时间。

『肆』 比特币到底在计算什么

比特币矿工们通过计算,其目的在于找到一个计符合函数要求的随机数。一旦找到了这个随机数,就获得了链上打包区块的资格,进而赚取交易手续费和比特币奖励。

『伍』 什么是比特币比特币如何产生的

首先我们要知道,比特市不是政府发行的,不是由中国人民银行发行的,它是从2009年才开始有的,它通过P2P分布式网络来核查重复消费,比特币通过下载客户端可以制造比特币,不存在伪造行为,它是通过一套密码编码通过复杂的算法产生的,每四年比特币的数量会减半,所以比特币很值钱。

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其实比特币在现实生活中也在应用,如:四川芦山地震时中国第一次允许用比特币作为捐赠物,其实也就是从那时起比特币才开始火热起来,大家很好奇比特币是什么东西,才开始认识这个东西。

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我们如何得到比特币呢?其实大家也知道有两种方法:

一种方法就是到网络市场上去买,根据与人民币的换算去购买,现在差不多,一比特币要换5000多元人币吧。

另外一种方法就是通过下载客户端进行计算特定数量的数学问题来获得比特币。

其实第二种方法也并不是这么容易就能够获得的,也需要很大的成本才能赚到,我的一个朋友运行了几天才赚到0.0016比特币,很难,可能与方法,电脑也有一定的关系。

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现在有很多人用比特币进行投资,其实说实话也在用这个东西投资还有一定的风险的,国家现在还没有承认这个东西的合法性,现在很大程度上只是在网络上进行交易,也有一部分人用于黑市交易,最近一段时间内比特币肯定会升值,但是就要看下一步政府怎样对网络进行监管,因为现在网络监管很滞后,网络上产生的很多问题,现实中没有人去解决,可能政府现在也是心有余力不足,没有找到合适的方法,

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想象一下,目前全球没有一个统一的货币在运行,也都通过兑换的形式进行操作的,如果比特币能够担当这个重任的话,势必是个好事情,现在通过虚拟的形式比特币已经可以买到现实生活中的所有的东西了,尽管政府现在还不承认,但是它已经很现实的存在了。但是很多人认为比特币是一个阴谋,是用后人的精力或财力为前人做事。也就是说现在我们对比特币这么热衷其实钱早被最早的人赚去了。

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比特币与QQ币的区别:

比特币不属于任何一个国家或公司或团体,它广泛的存在于网络当中,目前可以和任何一个国家的货币进行兑换,现在各个国家对它都很重视,虽然没有成为法定货币。

QQ币属于腾讯公司,现在腾讯公司大力推广这个QQ币,其它团体或公司很少有推广这个东西,因为这样不会给它带来任何利益。

,但近几周币值一路高涨,直至4月10日创出266美元的峰值之后,该币币值便出现一轮暴跌,盘中一路下跌至105美元,跌幅高达61%。比特币是什么?比特币有什么价值?很多人在谈论这一虚拟货币。意见分为两派:一派认为,比特币似乎就是一种庞式骗局;另一派则认为比特币是一种创新。

但还有一类人,还根本不太了解何谓比特币——而这部分人,可能是绝大多数。

接下来,我们借用 科技 博客网站Business Insider的一篇文章,来给大家做一下入门级普及:这让人疯狂的货币是什么货。它与真实货币又有哪些区别呢?

(1)比特币是什么?

比特币出现与2008年,是一种分散化、匿名、只能在数字世界使用的货币,它不属于任何国家和金融机构,并且不受地域限制,可以在世界上的任何地方兑换它。

(2)比特币的起源

2008年,有人用笔名“中田聪(Satoshi Nakamoto)”发表了一篇论文,论文中描述了比特币的使用方法,1年后,比特币的首笔交易完成。

(虎嗅注:据福布斯中文网这篇文章称,这位采用日本名字的神秘人物已经消失在网络。没有人知道他是否真的是日本人,还是一个庞大的机构。《连线》从他的行文措辞推测,他有可能出生于美国,甚至有可能是Google公司或美国国家安全局的一个神秘小组的代号。)

(3)比特币从何而来?

用户可以买到比特币,同时还可以使用计算机依照算法进行大量的运算来“开采”比特币。在用户“开采”比特币时,需要用电脑搜寻64位的数字就行,然后通过反 复解谜与其他淘金者相互竞争,为比特币网络提供所需的数字,如果用户的电脑成功地创造出一组数字,那么就将会获得25个比特币。

由于比特币系统采用了分散化编程,所以目前在每10分钟内只能获得25个比特币,而到2140年,流通的比特币上限将会达到2100万。换句话说,比特币系统是能够实现自给自足的,通过编码来抵御通胀,并防止他人对这些代码进行破坏。

(4)比特币值多少钱?

在刚刚出现的时候,比特币几乎一文不值,1美元平均能够买到1309.03个比特币,但如今1比特币的价值相当于135.3美元,感兴趣的朋友可以登陆Preev网站了解比特币的实时报价。

(5)比特币能否兑换现金?

答案是肯定的。你只需与比特币交易机构取得联系即可完成兑换,其中Mt. Gox是目前最为流行的比特币交易平台,不过现在该平台仅通过一款应用程序接纳新成员。除此之外还有几家规模较大的交易所,能够进行比特币兑换和交易。

(6)比特币为何要匿名?如何实现匿名?

比特币之所以匿名是因为它们是建立在一个分散化的系统之上的,比特币是完全独立存在的,外界无法通过某种核心基础设施来关闭它。

“匿名”对于那些不想让自己的名字和所购置的商品或服务联系在一起的人来说是非常受用的,外人所看到的无非是你的比特币钱包地址和一串随机的文字和数字等信息,除此之外没有任何能够辨认个人身份的信息。同时对于相对偏执的用户来说,还可以免费创建多个新钱包。

(7)比特币能做什么?

此前曾报道称不法分子利用匿名的比特币来购买毒品和枪支等非法商品,但其实有很多合法的商家如今也接受比特币交易,比如豪生连锁酒店(Howard Johnson)就乐意接受比特币付费,而BitElectronics更是一家只接受比特币的消费电子产品商店。

(9)比特币合法吗?

比特币并不是真实货币,它不像纸币和硬币那样代表一定的价值。目前美国政府并担心比特币可能会对金融市场造成的影响,因为只需通过制订对应的法案就能对其进 行管理和控制。相对于曾经出现的“自由美元”来说,后者是1998和2009年之间所出现的一种能够替代实物的流通型货币,而其创造者伯纳德·冯·诺特豪 斯(Bernard von NotHaus)也在2011年因自行制造、占有和销售货币被判有罪。

目前可以通过多种渠道了解到关于比特币的信息,Bitcoin subreddit和Bitcoin Magazine都是获得比特币的消息源。来源于虎嗅网

1.资本相对集中

全球资本集中在政府机构以及个体金融机构系统中,资金高度集中的同时带来了一系列的分布不平衡。资产持有不公、分配不公以及由此衍生出一系列的暴动等等,不断冲击着这种集中制度,无政府组织为了对抗这种政府集中制度,不断寻找新的资金分管方法。这种出于不信任中心体系而出现的对抗行为,最终推动了信任机器的开动。

2.区块链雏形

直到2008年一位化名为“中本聪”的学者发表了一篇名为《区块链:一种点对点的电子现金系统》,区块链由此得以命名。次年1月,一串程序代码出现,编程的技术至今无法破解,这一代码为区块链的问世提供了雏形。“中本聪”由此创建出比特币创世区块,并产生第一笔50枚的比特币奖励。区块链的问世同样预示着信任机制的出现,不再依靠集中制度来完成区块的创造和拥有。区块链的内涵不仅仅是比特币或者某种数字货币,它还包括智能合约等一系列基于信任的应用。

3.产生平等

因此,区块链以及比特币可以说是一群不信任中心化机构和现存金融体系的互联网产物,用先进的技术对抗全球的现行货币体制。区块链的诞生垫付了传统的资金持有市场,产生公平、公正、相等的持有权利,因而得到国外无政府组织者的青睐,并在国外盛传。

4.核心思想

单区块链拥有的核心思想是,由中心化的体系来保证某种东西的价值是不可信的,再区块链系统中,每一个节点只需要根据自身的利益行事,才能保证系统安全。

北京时间2009年1月4日,白皮书的作者中本聪在位于芬兰赫尔辛基的一个小型服务器上,亲自创建了第一个区块——即比特币创世区块,并获得了第一笔50枚比特币的奖励,第一个比特币就此问世。

关于比特币

2010年5月22日,早期比特币爱好者——美国程序员拉兹洛希望能用比特币交换实物商品,他在一个比特币论坛发帖说:希望用10000个比特币交换2个价值25美元的披萨。一位英国志愿者与拉兹洛达成交易,获得了10000个比特币的报酬。这是比特币第一次有了价格,在整个加密社区引起了很大的轰动,人们为了纪念这次交易,把每年的5月22日称为“比特币披萨日”,比特币爱好者们聚在一起吃披萨庆祝。以现在比特币的比特币价格计算,当时的2块披萨价值约3亿人民币,买披萨的拉兹洛哥哥哭晕在厕所。

每小时全球能产生6个数据块,每4年就能产生21万个数据块;然后对数据块的报酬进行递减式支付,第一个4年支付每个数据块50比特币,第二个4年支付每个数据块25个比特币,第三个4年支付每个数据块12.5个比特币,以此类推......最后总的比特币数量就是--21万X(50+25+12.5+6.25+3.125+...) = 2100万。括号里数字相加的总合近似一百,到2040年,比特币总数达到2100万枚。

一、比特币病毒再次让它成为焦点
5月12日,全球突发比特币病毒疯狂袭击公共和商业系统事件!

英国各地超过40家医院遭到大范围网络黑客攻击,国家医疗服务系统(NHS)陷入一片混乱。

中国多个高校校园网也集体沦陷。

全球有接近74个国家受到严重攻击,比如:英国、西班牙、意大利、葡萄牙、俄罗斯和乌克兰等。

受到感染后,勒索软件通常会将用户系统上所有的文档、邮件、数据库、源代码、图片、压缩文件等多种文件进行某种形式的加密操作,使之不可用,或者通过修改系统配置文件,干扰用户正常使用系统,使系统的可用性降低;

在用户心急如焚想要开启文档时,勒索软件就会通过弹出窗口、对话框或生成文本文件等的方式,向用户发出勒索通知,要求用户向指定帐户汇款(支付比特币赎金)来获得解密文件的密码,或者获得恢复系统正常运行的方法。

二、讲讲比特币的起源
比特币(BitCoin)的概念最初由中本聪(Satoshi Nakamoto)在2008年的论文《比特币:一种点对点的电子现金系统(中文版)》提出。2009年,根据中本聪的思路设计发布的开源软件以及建构其上的P2P网络。

它是一种总量恒定2100万的数字货币,和互联网一样具有去中心化、全球化、匿名性等特性。向地球另一端转账比特币,就像发送电子邮件一样简单,低成本,无任何限制。

比特币因此被用于跨境贸易、支付、汇款等领域。

比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。

与大多数货币不同,比特币不依靠特定货币机构发行,它依据特定算法,通过大量的计算产生,比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为,并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。

P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。

基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付。这同样确保了货币所有权与流通交易的匿名性。

比特币与其他虚拟货币最大的不同,是其总数量非常有限,具有极强的稀缺性。

该货币系统曾在4年内只有不超过1050万个,之后的总数量将被永久限制在2100万个。

从比特币的本质说起,比特币的本质其实就是一堆复杂算法所生成的特解。特解是指方程组所能得到无限个(其实比特币是有限个)解中的一组。而每一个特解都能解开方程并且是唯一的。以人民币来比喻的话,比特币就是人民币的序列号,你知道了某张钞票上的序列号,你就拥有了这张钞票。而挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求这个方程组的特解,这个方程组被设计成了只有2100万个特解,所以比特币的上限就是2100万个。

比特币之所以这么火,就是有了货币特征后,可以被全世界所接收,交易,储存。形成了它独特的生存环境。
二、比特币是数字黄金
比特币由于广阔的前景和巨大的遐想空间,自2009年诞生后价格持续上涨,2011年币价达到1美元,2013年最高达到1200美元,超过1盎司黄金价格,有“数字黄金”的美称(目前币价约450美元)。

比特币可以用来兑现,可以兑换成大多数国家的货币。

使用者可以用比特币购买一些虚拟物品,比如网络 游戏 当中的衣服、帽子、装备等,只要有人接受,也可以使用比特币购买现实生活当中的物品。

在诞生后,比特币作为一种前所未有的新型货币,经历了无数的市场考验和技术攻击,始终屹立不倒。

现在比特币已成长为一个在全球有着数百万用户,数万商家接受付款,市值最高达百亿美元的货币系统。

西维吉尼亚州民主党参议员乔·曼钦(Joe Manchin)2014年2月26日向美国联邦政府多个监管部门发出公开信,希望有关机构能够就比特币鼓励非法活动和扰乱金融秩序的现状予以重视,并要求能尽快采取行动,以全面封杀该电子货币。

三、我国的比特币交易平台
我国也有交易比特币的三大平台,它们分别是火币网、币行、比特币。

2017年1月11日,中国人民银行上海总部、上海市金融办等对比特币中国开展现场检查,重点检查该企业是否未经许可或无牌照开展信贷、支付、汇兑等相关业务;反洗钱制度落实情况;资金安全隐患等。2017年1月12日,央行营业管理部也在北京进驻“火币网”、“币行”等交易平台。

2017年1月24日中午12:00起,中国三大比特币平台正式开始收取交易费。

目前互联网上出现了大量由骗子公司控制发行的虚拟币,号称是比特币的模仿改进者,但实际上是传销或庞氏骗局(例如珍宝币、维卡币、摩根币等),或虽然不是纯粹的骗局,但被庄家高度控盘(例如鲨鱼币、谷壳币等)。

这些骗子币与比特币的最大区别在于:比特币不属于任何人或组织,是一个无人控制的,去中心化运行的货币。而这些骗子币有明确的发行方,并被发行方完全控制。骗子币虽然也叫“币”,但和比特币完全是两码事。

和开放代码的比特币不同,大部分骗子币都不开放代码,或者干脆连代码都没有,只是网站上的一个数字,发行方想改多少就有多少。

骗子币往往有人卖力发帖推广,一般用上下线拉人头的手段吸纳资金。

一个最简单的判断方法是,如果XX币由号称“实力雄厚”的XX公司发行,有着广阔的前景,并保证投资/挖矿收益高,许诺能涨能赚钱,要你花钱购买,那100%是骗子币。

尽量用简单的语句来讲讲,希望你能看懂。

在过去的一些时间里,或许你听到比特币这个词已超过1000次了,但仍然无法理解,比特币究竟是什么?

简而言之, 比特币是一种可以轻松存储和传输的加密文件,这是一种加密货币 ,它是第一种也是最大的加密货币。

今天的比特币价格大概是每个五万左右(最高到了13万),你一定会问,凭什么要为这样一段代码支付高额的真金白银?

故事是以一个以物易物的方式开始的,第一批比特币交易是在论坛上通过讨价还价实现,比如其中就有一笔交易是这样:用10000比特币购买两块比萨饼。

比特币的核心是一种新的数字资产形式,它是通过无与伦比的加密组合和点对点网络创建的。那么它如何为我们提供价值?

如果你要汇钱到国外,无论通过银行电汇或网上服务,你都必须支付一定的银行服务费或交易费用,事实上,资金只是从一个账户转移到另一个账户,可为什么你会损失一定的钱呢?

但比特币就不一样了。它不属于任何国家或机构或个人,它不受监管,任何有互联网连接的人都可以得到它,你只需点击几下鼠标,它就可以自由转移到世界任何地方。

或许你又会问,怎么保证它的安全性,这不是一个骗局呢?这不得不提到一个专业名词:区块链,它是比特币所依赖的基础技术。你可以把它当作是分类帐本,记录着网络上发生的每一笔交易,所有上网的人都可以访问,当任何人发起新的交易(发送或接收比特币)时,交易将通过区块链进行验证。区块链最大程度地解决了人与人之间信任的问题。

比特币类似于黄金,可以认为是数字黄金,比特币的供应量有限(最多2100万个,目前已开采1670万),挖掘将变得越来越困难。正是由于供应有限,许多人认为这是一种价值储备。因此挖矿(增加新的比特币)和投资比特币成为近一年非常热门的话题。

由于比特币的影响越来越大,世界各国政府已经介入,规范比特币交易,以便它可以成为金融体系中较为成熟的一部分。在中国,已经明令金融机构和支付机构不得开展与比特币相关的业务,以规避比特币交易中间的一些违法行为。

比特币与人民币,美元,英镑等货币不同,比特币是一种网络虚拟货币,而且是去中心化的虚拟货币,像Q币也是虚拟币,但它是中心化的,也就是说它是受到监管的,而比特币不同,比特币是去中心化的虚拟货币,也就是说它不受中心监管的,它依据特定算法,通过大量的计算产生。我个人而言,这就是美国收割羊毛的工具。大家都不要碰它

2008年,中本聪发表题为“比特币:一种点对点的电子现金系统”的白皮书,从此宣告了比特币的诞生。 首先请留意白皮书的标题核心“点对点”和“电子现金”。

1.什么是“点对点”

点对点就是指比特币系统不需要一个特定的服务器,例如我们登陆微信,需要连接腾讯的微信服务器,登陆淘宝,需要连接阿里的淘宝服务器,但是如果这些中心化的服务器关闭了怎么办呢?其答案就是我们没办法登陆微信或者是淘宝了。而比特币“点对点”的网络结构,并不依赖某个或者是某一群特定的服务器,可以这样理解,比特币系统,每一个参与者既是用户也是一部“服务器”,因此某个组织或者某个人是无法控制比特币的,也无法篡改比特币交易记录的。所以说比特币是“去中心化”的数字货币。

2.电子现金

顾名思义,比特币从诞生那天起就有取代传统货币的野心,想成为未来真正的货币,按照中本聪的算法设计,比特币的总量是恒定的,总共2100万个,比特币发行不依靠某个机构,它是依据特定的算法进行计算产生,产生过程也称为“挖矿”。同时比特币每四年“产量”减半,因此比特币不会面临货币超发的现象。目前房价居高不下的原因之一就是货币超发。在2008年,中国的广义货币M2总量只有47万亿,而现在在2017年已经达到了174万亿,货币总量就增加了近3倍,这也是过去10年全国房价实际涨幅平均达到3倍以上的主要原因。

比特币(BitCoin)是一种数字货币。比特币的概念最初由中本聪在2009年提出。

比特币不依靠特定货币机构发行,它依据特定算法,通过大量的计算产生。比特币无法通过大量制造比特币来人为操控币值,并且比特币只能被真实的拥有者转移或支付。这同样确保了货币所有权与流通交易的匿名性。比特币的总数量非常有限。该货币系统曾在4年内只有不超过1050万个,之后的总数量将被永久限制在2100万个,所以比特币是不会出现通货膨胀的。

2010年5月22日,美国佛罗里达州杰克逊维尔的程序员Laszlo Hanyecz,用 10000 BTC 购买了价值25美元的披萨。这是现实世界中第一笔比特币交易。

由于比特币流通交易的匿名性,在全球的暗网里被广泛使用,被用于购买枪械、毒品、杀人等犯罪行为。

比特币的价值主要体现在人们对它的认可,如果某一天全世界的人全部不认可比特币,那么比特币也就不再有任何价值,只会成为一串代码。

一种基于区块链技术,

衍生出来的虚拟货币。

因为数量有限,每年产生的货币都在大幅度减少,所以价值很高,

再加上炒作等商业手段,比特币的价格起伏不定!

区块链技术,简单来说,就是去中心化,

不再以政府等机关为中心,人人都可以成为中心,

或许再未来就会以一种新的方式,

人们进行交易,越过政府等相关部门,

区块链技术就是提供这样的一种环境!

类似于比特币这种的虚拟货币,

已经出现很多了。

例如以太币等,

通俗来讲就是不同的公司利用区块链技术研发出来的,按照一定的无法更改的算法,产生的一种虚拟货币,而且再源源不断的产生,只是数量慢慢减少,一直到无穷小。

现在国内的一些企业。也在推出基于区块链技术的 游戏 。

莱茨狗啊。等。

都是一种方式,会产生他们自己的虚拟货币。

通过让莱茨狗进行所谓的工作等。

来产生虚拟货币,实行算法的计算,

而且数量会越来越少。所以会有升值现象的发生。

只是目前国内虚拟货币的价值还没有那么高,需要慢慢涨。

有兴趣的人可以注册一下,玩起来。

当然之所以区块链技术会提供安全的环境。

是因为它会收集你的信息。而且是无法更改的事实。

所以人们才会通过区块链技术的产生而绝对的信任,从而提供一个前所未有你大环境!

比特币是一种虚拟货币。与大多数货币不同,比特币不依靠特定货币机构发行,它依据特定算法,通过大量的计算产生。

人们通过网络“挖矿”来获得比特币。所谓“挖矿”实质上是用计算机解决一项复杂的数学问题,来保证比特币网络分布式记账系统的一致性。比特币网络会自动调整数学问题的难度,让整个网络约每10分钟得到一个合格答案。随后比特币网络会新生成一定量的比特币作为赏金,奖励获得答案的人。

比特币的本质其实就是一堆复杂算法所生成的特解。特解是指方程组所能得到无限个(其实比特币是有限个)解中的一组。而每一个特解都能解开方程并且是唯一的。以人民币来比喻的话,比特币就是人民币的序列号,你知道了某张钞票上的序列号,你就拥有了这张钞票。而挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求这个方程组的特解,这个方程组被设计成了只有 2100 万个特解,所以比特币的上限就是 2100 万。

因为比特币的价值高,而且“挖矿”需要大量的计算,所以世界上有一种专门的比特币“挖矿”服务的公司,类似机房,有长千上万的电脑在一刻不停的进行着计算,也就是“挖矿”。

因为“挖矿”的电脑数量多,运行计算过程中耗电量大,所以这是一个非常费电的行业。我有一个客户就是专门提供比特币的“挖矿”电脑电源,这种电源是设计成比较省电的,所以现在销量非常大。

这也算是虚拟货币推动了实体经济发展吧。

『陆』 比特币的挖矿到底在计算什么

比特币的挖矿计算其实就是大家一起做数学题,题干是需要被记录的交易,大家通过做题抢夺记账权,抢到的矿工就能获得系统奖励和交易手续费。比特币用的SHA256算法的特点是已知答案验证正确很容易,但是要得到答案非常麻烦,需要一个一个数字去试。最先得到答案的矿工大家就都认可他是抢到了记账权,奖励就归他了。大家继续抢下一题的记账权。简单来说这些计算的意义只在于保证整个系统的稳定安全,并没有更多的意义。

把比特币看作是计算的副产品是不全面的,比特币的产生发行、比特币链上所有的交易流通、比特币系统的稳定性,都是计算的目的,是一体的。当然除了维护这个系统之外,的确并没有产生其他的价值和产物。这也是比特币被指责不环保浪费资源的一个黑点。总的来说,比特币作为一个里程碑式的区块链数字货币,其源于大量的算力投入和用户信任的巨大价值。这一点还是毋庸置疑的。

『柒』 比特币如何算出来的

要想了解bitcoin的技术原理,首先需要了解两个重要的密码技术: HASH码:将一个长字符串转换成固定长度的字符串,并且其转换不可逆,即不太可能从HASH码猜出原字符串。bitcoin协议里使用的主要是SHA256。
公钥体系:对应一个公钥和私钥,在应用中自己保留私钥,并公开公钥。当甲向乙传递信息时,可使用甲的私钥加密信息,乙可用甲的公钥进行解密,这样可确保第三方无法冒充甲发送信息;同时,甲向乙传递信息时,用乙的公钥加密后发给乙,乙再用自己的私钥进行解密,这样可确保第三者无法偷听两人之间的通信。最常见的公钥体系为RSA,但bitcoin协议里使用的是lliptic Curve Digital Signature Algorithm。 和现金、银行账户的区别? bitcoin为电子货币,单位为BTC。在这篇文章里也用来指代整个bitcoin系统。 和在银行开立账户一样,bitcoin里的对应概念为地址。每个人都可以有1个或若干个bitcoin地址,该地址用来付账和收钱。每个地址都是一串以1开头的字符串,比如我有两个bitcoin账户,和。一个bitcoin账户由一对公钥和私钥唯一确定,要保存账户,只需要保存好私钥文件即可。 和银行账户不一样的地方在于,银行会保存所有的交易记录和维护各个账户的账面余额,而bitcoin的交易记录则由整个P2P网络通过事先约定的协议共同维护。 我的账户地址里到底有多少钱? 虽然使用bitcoin的软件可以看到当前账户的余额,但和银行不一样,并没有一个地方维护每个地址的账面余额。它只能通过所有历史交易记录去实时推算账户余额。 我如何付账? 当我从地址A向对方的地址B付账时,付账额为e,此时双方将向各个网络节点公告交易信息,告诉地址A向地址B付账,付账额为e。为了防止有第三方伪造该交易信息,该交易信息将使用地址A的私钥进行加密,此时接受到该交易信息的网络节点可以使用地址A的公钥进行验证该交易信息的确由A发出。当然交易软件会帮我们做这些事情,我们只需要在软件中输入相关参数即可。 网络节点后收到交易信息后会做什么? 这个是整个bitcoin系统里最重要的部分,需要详细阐述。为了简单起见,这里只使用目前已经实现的bitcoin协议,在当前版本中,每个网络节点都会通过同步保存所有的交易信息。 历史上发生过的所有交易信息分为两类,一类为"验证过"的交易信息,即已经被验证过的交易信息,它保存在一连串的“blocks”里面。每个"block"的信息为前一个"bock"的ID(每个block的ID为该block的HASH码的HASH码)和新增的交易信息(参见一个实际的block)。另外一类指那些还"未验证"的交易信息,上面刚刚付账的交易信息就属于此类。 当一个网络节点接收到新的未验证的交易信息之后(可能不止一条),由于该节点保存了历史上所有的交易信息,它可以推算中在当时每个地址的账面余额,从而可以推算出该交易信息是否有效,即付款的账户里是否有足够余额。在剔除掉无效的交易信息后,它首先取出最后一个"block"的ID,然后将这些未验证的交易信息和该ID组合在一起,再加上一个验证码,形成一个新的“block”。 上面构建一个新的block需要大量的计算工作,因为它需要计算验证码,使得上面的组合成为一个block,即该block的HASH码的HASH码的前若干位为1。目前需要前13位为1(大致如此,不确定具体方式),此意味着如果通过枚举法生成block的话,平均枚举次数为16^13次。使用CPU资源生成block被称为“挖金矿”,因为生产该block将得到一定的奖励,该奖励信息已经被包含在这个block里面。 当一个网络节点生成一个新的block时,它将广播给其它的网络节点。但这个网络block并不一定会被网络接受,因为有可能有别的网络节点更早生产出了block,只有最早产生的那个block或者后续block最多的那个block有效,其余block不再作为下一个block的初始block。 对方如何确认支付成功? 当该笔支付信息分发到网络节点后,网络节点开始计算该交易是否有效(即账户余额是否足够支付),并试图生成包含该笔交易信息的blocks。当累计有6个blocks(1个直接blocks和5个后续blocks)包含该笔交易信息时,该交易信息被认为“验证过”,从而该交易被正式确认,对方可确认支付成功。 一个可能的问题为,我将地址A里面的余额都支付给地址B,同时又支付给地址C,如果只验证单比交易都是有效的。此时,我的作弊的方式为在真相大白之前产生6个仅包括B的block发给B,以及产生6个仅包含C的block发给C。由于我产生block所需要的CPU时间非常长,与全网络相比,我这样作弊成功的概率微乎其微。 网络节点生产block的动机是什么? 从上面描述可以看出,为了让交易信息有效,需要网络节点生成1个和5个后续block包含该交易信息,并且这样的block生成非常耗费CPU。那怎么样让其它网络节点尽快帮忙生产block呢?答案很简单,协议规定对生产出block的地址奖励BTC,以及交易双方承诺的手续费。目前生产出一个block的奖励为50BTC,未来每隔四年减半,比如2013年到2016年之间奖励为25BTC。 交易是匿名的吗? 是,也不是。所有BITCOIN的交易都是可见的,我们可以查到每个账户的所有交易记录,比如我的。但与银行货币体系不一样的地方在于,每个人的账户本身是匿名的,并且每个人可以开很多个账户。总的说来,所谓的匿名性没有宣称的那么好。 但bitcoin用来做黑市交易的还有一个好处,它无法冻结。即便警方追踪到了某个bitcoin地址,除非根据网络地址追踪到交易所使用的电脑,否则还是毫无办法。 如何保证bitcoin不贬值? 一般来说,在交易活动相当的情况下,货币的价值反比于货币的发行量。不像传统货币市场,央行可以决定货币发行量,bitcoin里没有一个中央的发行机构。只有通过生产block,才能获得一定数量的BTC货币。所以bitcoin货币新增量决定于: 1、生产block的速度:bitcoin的协议里规定了生产block的难度固定在平均2016个每两个星期,大约10分钟生产一个。CPU速度每18个月速度加倍的摩尔定律,并不会加快生产block的速度。 2、生产block的奖励数量:目前每生产一个block奖励50BTC,每四年减半,2013年开始奖励25BTC,2017年开始奖励额为12.5BTC。 综合上面两个因素,bitcoin货币发行速度并不由网络节点中任何单个节点所控制,其协议使得货币的存量是事先已知的,并且最高存量只有2100万BTC

『捌』 比特币的价值和意义

比特币的价值:

1、比特币作为一种虚拟货币,数量有限,但是可以兑换成大多数国家的货币,这是比特币目前的最大价值。

2、比特币可以在游戏里用来充值、购买装备,在虚拟世界里,比特币的价值要大于现实货币。

比特币的意义:

1、设计者初衷是建立一个自由、无中心、有序的货币交易世界,比特币的出现实现了设计师的想法。

2、比特币计算所用的时间是无限的,而人的生命是有限的,在一定程度上维持了比特币的长期永恒发展。

3、密码技术保证了比特币的安全性,同时也很好的被利用和包装。

『玖』 高中生如何理解比特币加密算法

加密算法是数字货币的基石,比特币的公钥体系采用椭圆曲线算法来保证交易的安全性。这是因为要攻破椭圆曲线加密就要面对离散对数难题,目前为止还没有找到在多项式时间内解决的办法,在算法所用的空间足够大的情况下,被认为是安全的。本文不涉及高深的数学理论,希望高中生都能看懂。

密码学具有久远的历史,几乎人人都可以构造出加解密的方法,比如说简单地循环移位。古老或简单的方法需要保密加密算法和秘钥。但是从历史上长期的攻防斗争来看,基于加密方式的保密并不可靠,同时,长期以来,秘钥的传递也是一个很大的问题,往往面临秘钥泄漏或遭遇中间人攻击的风险。

上世纪70年代,密码学迎来了突破。Ralph C. Merkle在1974年首先提出非对称加密的思想,两年以后,Whitfield Diffie和Whitfield Diffie两位学者以单向函数和单向暗门函数为基础提出了具体的思路。随后,大量的研究和算法涌现,其中最为著名的就是RSA算法和一系列的椭圆曲线算法。

无论哪一种算法,都是站在前人的肩膀之上,主要以素数为研究对象的数论的发展,群论和有限域理论为基础。内容加密的秘钥不再需要传递,而是通过运算产生,这样,即使在不安全的网络中进行通信也是安全的。密文的破解依赖于秘钥的破解,但秘钥的破解面临难题,对于RSA算法,这个难题是大数因式分解,对于椭圆曲线算法,这个难题是类离散对数求解。两者在目前都没有多项式时间内的解决办法,也就是说,当位数增多时,难度差不多时指数级上升的。

那么加解密如何在公私钥体系中进行的呢?一句话,通过在一个有限域内的运算进行,这是因为加解密都必须是精确的。一个有限域就是一个具有有限个元素的集合。加密就是在把其中一个元素映射到另一个元素,而解密就是再做一次映射。而有限域的构成与素数的性质有关。

前段时间,黎曼猜想(与素数定理关系密切)被热炒的时候,有一位区块链项目的技术总监说椭圆曲线算法与素数无关,不受黎曼猜想证明的影响,就完全是瞎说了。可见区块链项目内鱼龙混杂,确实需要好好洗洗。

比特币及多数区块链项目采用的公钥体系都是椭圆曲线算法,而非RSA。而介绍椭圆曲线算法之前,了解一下离散对数问题对其安全性的理解很有帮助。

先来看一下 费马小定理

原根 定义:
设(a, p)=1 (a与p互素),满足

的最下正整数 l,叫作a模p的阶,模p阶为(最大值)p-1的整数a叫作模p的原根。

两个定理:

基于此,我们可以看到,{1, 2, 3, … p-1} 就是一个有限域,而且定义运算 gi (mod p), 落在这个有限域内,同时,当i取0~p-2的不同数时,运算结果不同。这和我们在高中学到的求幂基本上是一样的,只不过加了一层求模运算而已。

另一点需要说明的是,g的指数可以不限于0~p-2, 其实可以是所有自然数,但是由于

所以,所有的函数值都是在有限域内,而且是连续循环的。

离散对数定义:
设g为模p的原根,(a,p) = 1,

我们称 i 为a(对于模p的原根g)的指数,表示成:

这里ind 就是 index的前3个字母。
这个定义是不是和log的定义很像?其实这也就是我们高中学到的对数定义的扩展,只不过现在应用到一个有限域上。

但是,这与实数域上的对数计算不同,实数域是一个连续空间,其上的对数计算有公式和规律可循,但往往很难做到精确。我们的加密体系里需要精确,但是在一个有限域上的运算极为困难,当你知道幂值a和对数底g,求其离散对数值i非常困难。

当选择的素数P足够大时,求i在时间上和运算量上变得不可能。因此我们可以说i是不能被计算出来的,也就是说是安全的,不能被破解的。

比特币的椭圆曲线算法具体而言采用的是 secp256k1算法。网上关于椭圆曲线算法的介绍很多,这里不做详细阐述,大家只要知道其实它是一个三次曲线(不是一个椭圆函数),定义如下:

那么这里有参数a, b;取值不同,椭圆曲线也就不同,当然x, y 这里定义在实数域上,在密码体系里是行不通的,真正采用的时候,x, y要定义在一个有限域上,都是自然数,而且小于一个素数P。那么当这个椭圆曲线定义好后,它反应在坐标系中就是一些离散的点,一点也不像曲线。但是,在设定的有限域上,其各种运算是完备的。也就是说,能够通过加密运算找到对应的点,通过解密运算得到加密前的点。

同时,与前面讲到的离散对数问题一样,我们希望在这个椭圆曲线的离散点阵中找到一个有限的子群,其具有我们前面提到的遍历和循环性质。而我们的所有计算将使用这个子群。这样就建立好了我们需要的一个有限域。那么这里就需要子群的阶(一个素数n)和在子群中的基点G(一个坐标,它通过加法运算可以遍历n阶子群)。

根据上面的描述,我们知道椭圆曲线的定义包含一个五元祖(P, a, b, G, n, h);具体的定义和概念如下:

P: 一个大素数,用来定义椭圆曲线的有限域(群)
a, b: 椭圆曲线的参数,定义椭圆曲线函数
G: 循环子群中的基点,运算的基础
n: 循环子群的阶(另一个大素数,< P )
h:子群的相关因子,也即群的阶除以子群的阶的整数部分。

好了,是时候来看一下比特币的椭圆曲线算法是一个怎样的椭圆曲线了。简单地说,就是上述参数取以下值的椭圆曲线:

椭圆曲线定义了加法,其定义是两个点相连,交与图像的第三点的关于x轴的对称点为两个点的和。网上这部分内容已经有很多,这里不就其细节进行阐述。

但细心的同学可能有个疑问,离散对数问题的难题表现在求幂容易,但求其指数非常难,然而,椭圆曲线算法中,没有求幂,只有求乘积。这怎么体现的是离散对数问题呢?

其实,这是一个定义问题,最初椭圆曲线算法定义的时候把这种运算定义为求和,但是,你只要把这种运算定义为求积,整个体系也是没有问题的。而且如果定义为求积,你会发现所有的操作形式上和离散对数问题一致,在有限域的选择的原则上也是一致的。所以,本质上这还是一个离散对数问题。但又不完全是简单的离散对数问题,实际上比一般的离散对数问题要难,因为这里不是简单地求数的离散对数,而是在一个自定义的计算上求类似于离散对数的值。这也是为什么椭圆曲线算法采用比RSA所需要的(一般2048位)少得多的私钥位数(256位)就非常安全了。

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