比特币加密位数

① 比特币的安全性到底有多高，你有怀疑比特币的安全性吗

近期，比特币突破新高，一枚比特币价值近26万人民币，一枚比特币换一辆特斯拉。对于刚入圈的新人来说，你肯定很关心比特币的安全问题。

那么，比特币安全吗？换句话说， 钱包里的比特币，容易被黑客盗走吗？

01
私钥、公钥、地址

就像银行取款、网银转账需要输入密码一样， 动用钱包里的比特币也需要密码，这个密码被称之为“私钥”。

与“私钥”对应的是“公钥”，“公钥”就像你的银行账户。 每个银行账户都有唯一的账户编号，也就是银行卡号。 在比特币网络中，这个银行卡号就是“地址”。 别人只要知道你的“银行卡号”（即地址），就可以给你转比特币了。

在银行，开户流程基本是“开设银行账户——给银行卡号——设置银行卡密码——开户成功”。但在区块链世界里，是先设置“密码”（私钥），再开设“银行账户”（公钥），最后给“银行卡号”（地址）。

如果你路上捡到了一张纸条，上面只写着银行卡密码，但没写银行卡号，即便这个银行卡密码是真的，你也无法取走相关账户里的钱。

但在区块链世界，你只要知道了别人的“银行卡密码”（私钥），就可以知道别人的“银行账户”（公钥）和“银行卡号”（地址），可以取走里面的币。

为什么会这样呢？

这是因为在区块链中，私钥通过加密生成公钥，公钥转换一下格式生成地址。也就是说， 私钥可以推导出公钥，公钥可以推导出地址。

02
反向推导？没门！

既然“私钥可以推导出公钥，公钥可以推导出地址”，动用账户里的比特币又必须输入“密码（私钥）”， 那黑客要窃取你钱包里的比特币，必须、也只需拿到“私钥”即可。

理论上，黑客有2种方法窃取你的私钥：

第一种方法并不可行，因为比特币采用的加密算法，“失之毫厘，差之千里！”。 输入的内容，稍稍变动哪怕一丁点的东西，加密后输出的结果和之前输出的结果也有 天壤之别 ，而且这些结果没有规律可循。

所以，这种加密算法是“单向的”、“不可逆的”，黑客无法通过输出（地址/公钥）推导出输入（私钥）。

03
暴力破解比特币私钥有多难？

既然第一种方法不可行，那第二种方法如何？在回答这个问题之前，我们先看下私钥是怎么产生的。

假设你抛硬币，正面朝上为1，反面朝上为0，连续抛256次，把每次抛的结果记录下来，再转换成十六进制数，就是一个比特币私钥。

What? 这么简单？这么任性？

没错，比特币的私钥就是通过程序“抛256次硬币”，随机生成的。所以， 比特币私钥的本质是256位二进制数 。

每次抛硬币，都有正反2面，所以抛256次，一共可以出现「2 x 2 x2 x 2……2 x 2x2」，即256个2相乘，也就是「2的256次方」种结果。 所以，比特币的私钥总数，理论上有「2的256次方」个。

注： 私钥总数的实际值比上面的理论值略低，因为有一小部分私钥不可用，但对总数影响微乎其微。

「2的256次方」是多大呢？它约等于「10的77次方」。那「10的77次方」又是多大呢？

如果我们居住的这个地球，海洋、岩石、地底下的岩浆全部用沙子来填充的话，整个地球的沙子数量大概是「10的30次方」。也就是说， 一个和地球一样大，全部由沙子组成的星球，需要用到「10的30次方」粒沙子。

「10的77次方」比「10的30次方」大「10的47次方」倍，整整47个0。在比一个地球的沙子数量还要多「10的47次方」倍的比特币私钥集里，一个一个地试，破解出某个地址对应的私钥，简直比大海捞针还难。

所以，即便黑客有超级计算机，都无法暴力破解比特币私钥。

这就是为什么很多人说 ， “比特币第一次通过技术手段，保证了个人的私有财产神圣不可侵犯”。

04
如果比超级计算机还要厉害？

虽然未来的 科技 如何发展谁都无法准确预测，但如果有一天，人类发明了比超级计算机、量子计算机还要厉害的计算机，比特币私钥不就不安全了吗？

确实，很多人想知道量子计算机到底对比特币的安全性有没有威胁，如果有威胁，比特币有哪些措施可以应对。

鉴于这个问题不是三言两语能解释清楚，后面我们会单独开一篇文章，探讨这个问题，敬请期待。

05
结语

当然，安全问题不仅仅牵涉到技术问题，也牵涉到私钥的保存问题。 如果是因为自己私钥保存不当，或是电脑中了病毒，或是使用的钱包软件有漏洞或是有后门，导致私钥被黑客窃走，那钱包里的比特币安全性就无从谈起了。

但是，因为自己的失误导致私钥被盗，这锅不能让比特币背，不是吗？

所以，如果有人拿比特币被盗事件来质疑比特币的安全性，你会怎么回答他呢？

② 比特币是怎样产生的

比特币（Bitcoin）的概念最初由中本聪在2008年11月1日提出，并于2009年1月3日正式诞生 。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。比特币是一种P2P形式的虚拟的加密数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。

比特币网络通过“挖矿”来生成新的比特币。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区块奖励，奖励获得答案的人。

③ 比特币跌破52000美元，下挫近20，背后发生了什么

4月18日加密货币，集体跳水，多数加密货币下跌二位数，超过10%以上，市场对于加密货币的信心有所下降，恐慌加剧。

很多人投资比特币等加密货币，其最主要的目的也是为了挣钱，目前来看很多人对于比特币还是很有信心的，但是我们一定要理性投资，合理的运用金融周期规律，减少自己的损失。切记盲目投资、硬着头皮，最后受伤肯定还是自己。

④ 币安登录密码几位

登录密码需要16位，1、钱包加密是指对储存有私钥的钱包进行自动加密存储。 比特币官方客户端从0.4.0 版本开始支持钱包加密。加密的钱包在每次付款的时候，都会提示您输入密码。如果密码错误，客户端会拒绝付款。

2、如果用最早备份的钱包（wallet.dat）替换回来，还是一样可以正常交易。考虑到比特币的原理应该也可得出，只要有私钥（钱包）存在，就可以证明你是这个钱包的合法拥有者，不管对这个钱包（核心就是某个地址对应的私钥）是稿缺进行了加密键轮辩还是删除，都不能否定它。

3、备份比特币钱包时，还需注意由桐败于比特币支付找零机制的存在（比如把一个完整的100 btc中的50 btc发送给某个地址，系统会发送其中的50 btc到对方的地址，并退回50 btc到你客户端的一个新地址上，这个地址不会直接显示在你的地址列表中）。

⑤ 【区块链】什么是比特币地址

比特币地址是一串由字母和数字组成的26位到34位字符串，看起来有些像乱码。但它就是你个人的比特币账户，相当于你的银行卡卡号，任何人都可以通过你的比特币地址给你转账比特币。

它与比特币私钥不同，不会因为信息泄露而造成比特币丢失，因此你可以将比特币地址放心的告诉任何人。

通过区块链浏览器可以查看每个比特币地址所有的转账交易记录。

常用的比特币区块链浏览器有：
https://btc.com/block
https://www.blockchain.com/zh-cn/explorer

我们常用的比特币地址格式一般有如下四种。

1、BASE58格式
BASE58格式是人们常见的比特币地址格式，一般由1开头的。

例如：

2、HASH160格式
HASH160格式为RIPEMD160算法对130位公钥的SHA256签名进行计算得出的结果 。

例如：

3、WIF压缩格式
WIF压缩格式即钱包输入格式，是将BASE58格式进行压缩后的结果130位公钥格式 这是最原始的由ECDSA算法计算出来的比特币公钥。

例如：

4、60位公钥格式
60位公钥格式即130位公钥进行压缩后得出的结果。

例如：

比特币是建立在数学加密学基础上的，中本聪大神用了椭圆加密算法（ECDSA）来产生比特币的私钥和公钥。

由私钥是可以计算出公钥的，公钥的值经过一系列数字签名运算会得到比特币地址。

比特币地址是由算法随机生成，那么就会有人问，既然都是随机生成的，那么比特币的地址会不会重复呢？关于这个问题，想必就更不用担心。

因为比特币的私钥长度是256位的二进制串，那么随机生成的两个私钥正好重复的的概率是2 ^ 256 ≈ 10 ^ 77之一，这个数字大到你根本无法想象，比中彩票的概率还要小好多；所以不用担心的啦，每个人的比特币地址都是独一无二的。

⑥ 比特币的加密（秘钥、地址、脚本验证）

https://en.bitcoin.it/wiki/Address

https://www.cnblogs.com/zhaoweiwei/p/address.html
生成方式：

P2PKH的交易脚本

举个真实的例子：
ScriptSig:
PUSHDATA(72)[9701] PUSHDATA(33)
[]

这里面的一个scriptSig由2部分组成，第一部分是签名，第二部分是公钥，PUSHDATA(N)，表示要压入栈顶的byte，1个byte表示2个字符，PUSHDATA(72)表示压入144个字符

Output Scripts
HASH160 PUSHDATA(20)[] EQUAL
DUP HASH160 PUSHDATA(20)[] EQUALVERIFY CHECKSIG

第二个找零output地址因为是P2PKH开头的，所以格式和描述的一样

https://www.hibtc.org/2428.html
结合多重签名一起使用
scriptSig: ..signatures... <serialized script>
scriptPubKey: OP_HASH160 <scriptHash> OP_EQUAL

表示一共有n个参与方，只要有m个参与方同意了这笔交易，则这笔交易就生效了，具体的规则是通过scriptHash里面的脚本内容决定的
m-of-n multi-signature transaction:
scriptSig: 0 <sig1> ... <script>
script: OP_m <pubKey1> ... OP_n OP_CHECKMULTISIG

ScriptSig:
0[] PUSHDATA(72)[1201] PUSHDATA(71)[01] PUSHDATA1[]

HASH160 PUSHDATA(20)[] EQUAL

结合P2SH的新特征

https://en.bitcoin.it/wiki/Transaction
目前比特币支持两种类型的交易：Pay-to-PubkeyHash、Pay-to-Script-Hash

验证一笔P2PKH交易的一个输入是否合法：

总结：先验证这笔output是不是属于该用户，再验证该用户的签名是否有效

参考：
https://blog.csdn.net/jerry81333/article/details/56824166

初级版的比特币交易
https://www.jianshu.com/p/a57795ec562c

⑦ （四）比特币加密原理

这篇文章将会讲解比特币的加密原理。比特币之所以这么安全，就是因为它的加密机制。

哈希又称为散列，简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。

那么怎么保证原文没用被第三方篡改呢？答案就是数字签名。
这个类似于现实中的签名，就是在信息后面加上另一段内容，作为发送者的证明并证明信息没有被篡改。

如上图所示，

分析： 假设C截取信息，他想篡改内容。首先签名无法篡改，因为他没有发送方的私钥，如果用自己的私钥进行签名，那么接收方用发送方的公钥解密时是解不开的。所以他只能篡改密文。但接收方解出密文并进行哈希运算后得到的摘要必然和原来的摘要不同，而用发送方的公钥解密出签名得到的摘要肯定不会被篡改，所以两次摘要就会出现不一致，就能确认内容被篡改了。

非对称加密和数字签名这一块稍微有点绕，不过你看懂了之后一定会说一句：中本聪666！！！

To be continued...

⑧ 比特币是什么

比特币是一种P2P形式的虚拟的加密数字货币。它依据特定计算机算法，通过大量的计算产生，并利用P2P的去中心化特性，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，同时使用密码学进行数字加密，确保货币嫌前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。基于密码学芹握清的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付，确保了货币皮渗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，因此比特币也被用于跨境贸易、支付、汇款等领域。

⑨ 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。