比特币sha_比特币矿机运算的是什么_数字区块链

　　1. 区块链密码算法是怎样的

　　区块链作为新兴技术受到越来越广泛的关注，是一种传统技术在互联网时代下的新的应用，这其中包括分布式数据存储技术、共识机制和密码学等。随着各种区块链研究联盟的创建，相关研究得到了越来越多的资金和人员支持。区块链使用的Hash算法、零知识证明、环签名等密码算法:

　　Hash算法

　　哈希算法作为区块链基础技术，Hash函数的本质是将任意长度（有限）的一组数据映射到一组已定义长度的数据流中。若此函数同时满足：n

　　（1）对任意输入的一组数据Hash值的计算都特别简单；n

　　（2）想要找到2个不同的拥有相同Hash值的数据是计算困难的。n

　　满足上述两条性质的Hash函数也被称为加密Hash函数，不引起矛盾的情况下，Hash函数通常指的是加密Hash函数。对于Hash函数，找到使得被称为一次碰撞。当前流行的Hash函数有MD5,SHA1,SHA2,SHA3。n

　　比特币使用的是SHA256，大多区块链系统使用的都是SHA256算法。所以这里先介绍一下SHA256。n

　　1、 SHA256算法步骤n

　　STEP1：附加填充比特。对报文进行填充使报文长度与448模512同余（长度=448mod512），填充的比特数范围是1到512，填充比特串的最高位为1，其余位为0。n

　　STEP2：附加长度值。将用64-bit表示的初始报文（填充前）的位长度附加在步骤1的结果后（低位字节优先）。n

　　STEP3：初始化缓存。使用一个256-bit的缓存来存放该散列函数的中间及最终结果。n

　　STEP4：处理512-bit（16个字）报文分组序列。该算法使用了六种基本逻辑函数，由64 步迭代运算组成。每步都以256-bit缓存值为输入，然后更新缓存内容。每步使用一个32-bit 常数值Kt和一个32-bit Wt。其中Wt是分组之后的报文，t=1,2,...,16 。n

　　STEP5：所有的512-bit分组处理完毕后，对于SHA256算法最后一个分组产生的输出便是256-bit的报文。n

　　2、环签名

　　2001年，Rivest, shamir和Tauman三位密码学家首次提出了环签名。是一种简化的群签名，只有环成员没有管理者，不需要环成员间的合作。环签名方案中签名者首先选定一个临时的签名者集合,集合中包括签名者。然后签名者利用自己的私钥和签名集合中其他人的公钥就可以独立的产生签名,而无需他人的帮助。签名者集合中的成员可能并不知道自己被包含在其中。n

　　环签名方案由以下几部分构成：n

　　（1）密钥生成。为环中每个成员产生一个密钥对(公钥PKi,私钥SKi)。n

　　（2）签名。签名者用自己的私钥和任意n个环成员(包括自己)的公钥为消息m生成签名a。

　　（3）签名验证。验证者根据环签名和消息m,验证签名是否为环中成员所签,如果有效就接收,否则丢弃。

　　环签名满足的性质：n

　　（1）无条件匿名性:攻击者无法确定签名是由环中哪个成员生成,即使在获得环成员私钥的情况下,概率也不超过1/n。n

　　（2）正确性:签名必需能被所有其他人验证。

　　（3）不可伪造性:环中其他成员不能伪造真实签名者签名,外部攻击者即使在获得某个有效环签名的基础上,也不能为消息m伪造一个签名。

　　3、环签名和群签名的比较n

　　（1）匿名性。都是一种个体代表群体签名的体制，验证者能验证签名为群体中某个成员所签，但并不能知道为哪个成员，以达到签名者匿名的作用。n

　　（2）可追踪性。群签名中，群管理员的存在保证了签名的可追踪性。群管理员可以撤销签名，揭露真正的签名者。环签名本身无法揭示签名者,除非签名者本身想暴露或者在签名中添加额外的信息。提出了一个可验证的环签名方案,方案中真实签名者希望验证者知道自己的身份,此时真实签名者可以通过透露自己掌握的秘密信息来证实自己的身份。n

　　（3）管理系统。群签名由群管理员管理，环签名不需要管理，签名者只有选择一个可能的签名者集合，获得其公钥，然后公布这个集合即可，所有成员平等。n

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　　2. 比特币块哈希是怎么算出来的

　　比特币所采用的哈希算法，在比特币系统中，需要大量地进行哈希函数运算。比特币系统是这样规定的：每隔十分钟，大家都需要计算哈希函数，计算的值必须符合我的规定。谁计算的快，谁才会获得作为奖励的比特币。

　　3. 风靡全球的“比特币”到底是如何制造出来的

　　比特币属于虚拟数字货币。这是由开放源码(计算方法公开)P2P软件通过大量计算，利用整个网络的分布式数据库进行交易确认而产生的。拥有交易快捷，不可伪造等特点，具有明显的“去中心化”特征。

　　一台涉及比特币发行的电脑被称为“挖矿节点”，而另一台电脑则被称为挖矿。其中，其最核心的“区块链”技术被采用。每一个参与挖矿的矿工节点都会收集在网络上发生但没有被证实的交易，并将其纳入新的块锁。这块将和前面所有的块连在一起，形成一条链子。每一个节点都会添加一个新的随机调整数，然后计算上一个区块链SHA-256的散列。若低于设定的具体目标，则视为成功。若达不到目标，则节点将改变随机调整的数量，并反复尝试。

　　至于购买比特币，你只需知道，每个人都会使用计算资源来计算，而不需要依赖央行等货币发行机构。

　　你们怎么看呢？

　　4. 比特币和以太坊挖矿有什么区别

　　比特币采用的是SHA-256加密算法发，在挖矿的时候，比拼的是算力。为了提高算力，比特币经历了CPU挖矿、GPU挖矿、FPGA挖矿和现在的ASIC矿机挖矿四个阶段，专业化程度越来越高。n

　　以太坊采用的是Ethash加密算法，在挖矿的过程中，需要读取内存并存储DAG文件。由于每一次读取内存的带宽都是有限的，而现有的计算机技术又很难在这个问题上有质的突破，所以无论如何提高计算机的运算效率，内存读取效率仍然不会有很大的改观。因此从某种意义上来说，以太坊的Ethash加密算法具有“抗ASIC性”.

　　加密算法的不同，导致了比特币和以太坊的挖矿设备、算力规模差异很大。

　　目前，比特币挖矿的、设备主要是专业化程度非常高的ASIC矿机，单台矿机的算力最高达到了110T/s,全网算力的规模在120EH/s以上。

　　以太坊的挖矿设备主要是显卡矿机，专业化的ASIC矿机非常少，一方面是因为以太坊挖矿算法的“抗ASIC性”提高了研发ASIC矿机的门槛，另一方面是因为以太坊升级到2.0之后共识机制会转型为PoS，矿机无法继续挖矿。

　　和ASIC矿机相比，显卡矿机在啊算力上相差了2个量级。目前，主流的显卡矿机（8卡）算力约为420MH/s，以太坊全网算力约为230TH/s.

　　从过去两年的时间维度上看，比特币的全网算力增长迅速，以太坊的全网算力增长相对缓慢。

　　比特币的ASIC矿机被几大矿机厂商所垄断，矿工只能从市场上购买；以太坊的显卡矿机，虽然也有专门的矿机厂商生产制造，矿工还可以根据自己的需求DIY，从市场上购买配件然后自己组装。

　　5. 什么是比特币，详细一些。

　　比特币（BitCoin）的概念最初由中本聪在2009年提出，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形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。n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。n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。n货币特征n去中心化：比特币是第一种分布式的虚拟货币，整个网络由用户构成，没有中央银行。去中心化是比特币安全与自由的保证 。n全世界流通：比特币可以在任意一台接入互联网的电脑上管理。不管身处何方，任何人都可以挖掘、购买、出售或收取比特币。n专属所有权：操控比特币需要私钥，它可以被隔离保存在任何存储介质。除了用户自己之外无人可以获取。n低交易费用：可以免费汇出比特币，但最终对每笔交易将收取约1比特分的交易费以确保交易更快执行。n无隐藏成本：作为由A到B的支付手段，比特币没有繁琐的额度与手续限制。知道对方比特币地址就可以进行支付。n跨平台挖掘：用户可以在众多平台上发掘不同硬件的计算能力。

　　6. 比特币算法原理

　　比特币算法主要有两种，分别是椭圆曲线数字签名算法和SHA256哈希算法。n椭圆曲线数字签名算法主要运用在比特币公钥和私钥的生成过程中，该算法是构成比特币系统的基石。SHA-256哈希算法主要是运用在比特币的工作量证明机制中。n比特币产生的原理是经过复杂的运算法产生的特解，挖矿就是寻找特解的过程。不过比特币的总数量只有2100万个，而且随着比特币不断被挖掘，越往后产生比特币的难度会增加，可能获得比特币的成本要比比特币本身的价格高。n比特币的区块由区块头及该区块所包含的交易列表组成，区块头的大小为80字节，由4字节的版本号、32字节的上一个区块的散列值、32字节的 Merkle Root Hash、4字节的时间戳（当前时间）、4字节的当前难度值、4字节的随机数组成。拥有80字节固定长度的区块头，就是用于比特币工作量证明的输入字符串。不停的变更区块头中的随机数即 nonce 的数值，并对每次变更后的的区块头做双重 SHA256运算，将结果值与当前网络的目标值做对比，如果小于目标值，则解题成功，工作量证明完成。n比特币的本质其实是一堆复杂算法所生成的一组方程组的特解（该解具有唯一性）。比特币是世界上第一种分布式的虚拟货币，其没有特定的发行中心，比特币的网络由所有用户构成，因为没有中心的存在能够保证了数据的安全性。

　　7. 什么是SHA256

　　SHA 家族n SHA (Secure Hash Algorithm，译作安全散列算法) 是美国国家安全局 (NSA) 设计，美国国家标准与技术研究院 (NIST) 发布的一系列密码散列函数。正式名称为 SHA 的家族第一个成员发布于 1993年。然而现在的人们给它取了一个非正式的名称 SHA-0 以避免与它的后继者混淆。两年之后， SHA-1，第一个 SHA 的后继者发布了。 另外还有四种变体，曾经发布以提升输出的范围和变更一些细微设计: SHA-224, SHA-256, SHA-384 和 SHA-512 (这些有时候也被称做 SHA-2)。n SHA-0 和 SHA-1n 最初载明的算法于 1993年发布，称做安全散列标准 (Secure Hash Standard)，FIPS PUB 180。这个版本现在常被称为 SHA-0。它在发布之后很快就被 NSA 撤回，并且以 1995年发布的修订版本 FIPS PUB 180-1 (通常称为 SHA-1) 取代。根据 NSA 的说法，它修正了一个在原始算法中会降低密码安全性的错误。然而 NSA 并没有提供任何进一步的解释或证明该错误已被修正。1998年，在一次对 SHA-0 的攻击中发现这次攻击并不能适用于 SHA-1 — 我们不知道这是否就是 NSA 所发现的错误，但这或许暗示我们这次修正已经提升了安全性。SHA-1 已经被公众密码社群做了非常严密的检验而还没发现到有不安全的地方，它现在被认为是安全的。n SHA-0 和 SHA-1 会从一个最大 2^64 位元的讯息中产生一串 160 位元的摘要然后以设计 MD4 及 MD5 讯息摘要算法的 MIT 教授 Ronald L. Rivest 类似的原理为基础来加密。n SHA-0 的密码分析n 在 CRYPTO 98 上，两位法国研究者展示了一次对 SHA-0 的攻击 (Chabaud and Joux, 1998): 散列碰撞可以复杂到 2^61 时被发现；小于 2^80 是理想的相同大小散列函数。n 2004年时，Biham 和 Chen 发现了 SHA-0 的近似碰撞 — 两个讯息可以散列出相同的数值；在这种情况之下，142 和 160 位元是一样的。他们也发现了 SHA-0 在 80 次之后减少到 62 位元的完整碰撞。n 2004年8月12日，Joux, Carribault, Lemuet 和 Jalby 宣布了完整 SHA-0 算法的散列碰撞。这是归纳 Chabaud 和 Joux 的攻击所完成的结果。发现这个碰撞要复杂到 2^51， 并且用一台有 256 颗 Itanium2 处理器的超级电脑耗时大约 80,000 CPU 工作时 。n 2004年8月17日，在 CRYPTO 2004 的 Rump 会议上，Wang, Feng, Lai, 和 Yu 宣布了攻击 MD5、SHA-0 和其他散列函数的初步结果。他们对 SHA-0 攻击复杂到 2^40，这意味着他们攻击的成果比 Joux 还有其他人所做的更好。该次 Rump 会议的简短摘要可以在 这里找到，而他们在 sci.crypt 的讨论，例如： 这些结果建议计划使用 SHA-1 作为新的密码系统的人需要重新考虑。n 更长的变种n NIST 发布了三个额外的 SHA 变体，每个都有更长的讯息摘要。以它们的摘要长度 (以位元计算) 加在原名后面来命名：SHA-256, SHA-384 和 SHA-512。它们发布于 2001年的 FIPS PUB 180-2 草稿中，随即通过审查和评论。包含 SHA-1 的 FIPS PUB 180-2，于 2002年以官方标准发布。这些新的散列函数并没有接受像 SHA-1 一样的公众密码社群做详细的检验，所以它们的密码安全性还不被大家广泛的信任。2004年2月，发布了一次 FIPS PUB 180-2 的变更通知，加入了一个额外的变种 SHA-224，定义了符合双金钥 3DES 所需的金钥长度。n Gilbert 和 Handschuh (2003) 研究了新的变种并且没有发现弱点。n SHAdn SHAd 函数是一个简单的相同 SHA 函数的重述：n SHAd-256(m)=SHA-256(SHA-256(m))。它会克服有关延伸长度攻击的问题。n 应用n SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA-384 和 SHA-512 都被需要安全散列算法的美国联邦政府所应用，他们也使用其他的密码算法和协定来保护敏感的未保密资料。FIPS PUB 180-1 也鼓励私人或商业组织使用 SHA-1 加密。Fritz-chip 将很可能使用 SHA-1 散列函数来实现个人电脑上的数位版权管理。n 首先推动安全散列算法出版的是已合并的数位签章标准。n SHA 散列函数已被做为 SHACAL 分组密码算法的基础。n SHA-1 的描述n 以下是 SHA-1 算法的伪代码：n (Initialize variables:) n a = h0 = 0x67452301n b = h1 = 0xEFCDAB89n c = h2 = 0x98BADCFEn d = h3 = 0x10325476n e = h4 = 0xC3D2E1F0n (Pre-processing:)n paddedmessage = (message) append 1n while length(paddedmessage) mod 512 > 448:n paddedmessage = paddedmessage append 0n paddedmessage = paddedmessage append (length(message) in 64-bit format)n (Process the message in successive 512-bit chunks:) n while 512-bit chunk(s) remain(s):n break the current chunk into sixteen 32-bit words w(i), 0 <= i <= 15n (Extend the sixteen 32-bit words into eighty 32-bit words:)n for i from 16 to 79:n w(i) = (w(i-3) xor w(i-8) xor w(i-14) xor w(i-16)) leftrotate 1n (Main loop:)n for i from 0 to 79:n temp = (a leftrotate 5) + f(b,c,d) + e + k + w(i) (note: all addition is mod 2^32)n where:n (0 <= i <= 19): f(b,c,d) = (b and c) or ((not b) and d), k = 0x5A827999n (20 <= i <= 39): f(b,c,d) = (b xor c xor d), k = 0x6ED9EBA1n (40 <= i <= 59): f(b,c,d) = (b and c) or (b and d) or (c and d), k = 0x8F1BBCDCn (60 <= i <= 79): f(b,c,d) = (b xor c xor d), k = 0xCA62C1D6n e = dn d = cn c = b leftrotate 30n b = an a = tempn h0 = h0 + an h1 = h1 + b n h2 = h2 + cn h3 = h3 + dn h4 = h4 + en digest = hash = h0 append h1 append h2 append h3 append h4n 注意：FIPS PUB 180-1 展示的构想，用以下的公式替代可以增进效能：n (0 <= i <= 19): f(b,c,d) = (d xor (b and (c xor d)))n (40 <= i <= 59): f(b,c,d) = (b and c) or (d and (b or c)))

　　8. 比特币私钥是52位还是64

　　比特币私钥是64位，WIFI格式是52位n比特币私钥是一个256位的随机数，通过SHA-256算法产生。比特币私钥的定义非常简单，一个是256位（256个二进制数字）另一个是随机数，意思是这个数的产生没有规律。n比特币私钥是一个数字，这个数字可以取从0到2___-1之间的任意值。

　　9. 比特币矿机运算的是什么

　　从用户的角度来看，比特币就是一个手机应用或电脑程序，可以提供一个个人比特币钱包，用户可以用它支付和接收比特币。这就是比特币对于大多数用户的运作原理。n在幕后，整个比特币网络共享一个称作“块链”的公共总帐。这份总帐包含了每一笔处理过的交易，使得用户的电脑可以核实每一笔交易的有效性。每一笔交易的真实性由发送地址对应的电子签名保护，这使得用户能够完全掌控从他们自己的比特币地址转出的比特币。另外，任何人都可以利用专门硬件的计算能力来处理交易并为此获得比特币奖励。这一服务经常被称作“挖矿”。n比特币挖矿经历了三个发展阶段，在比特币刚刚诞生时，比特币的价格很低，大家只是把比特币当做一种游戏，使用自己普通的电脑进行挖矿，但在2012年随着比特币价格的上升，人们发现显卡挖矿速度较快，因此，人们开始购买大量显卡组装到一起进行挖矿，俗称“烧显卡”；第三阶段，就是大家熟知的ASIC矿机挖矿，自从阿瓦隆生产出世界上第一台ASIC比特币矿机，比特币挖矿就彻底的被颠覆了，挖矿成为了一个特别专业的事情。

　　10. 什么是比特币

　　比特币实质是什么东西？ n答：实质上就是一个多人记账的账本。但账本上的货币（比特币）是凭空产生的，产生的算法是SHA256工作量证明方式。nPS：这玩意学问大了，涉及到经济学，密码学，社会学，计算机编程，等等。一个人不可能都掌握，所以不理解的人特别多，当你对以上XX学什么的明白1/2时，你就会理解了。n怎么看待比特币？n比特币长期来看（20年左右），只要互联网不消失，我认为比特币会和法币长期共存，并不像某些人说的那样，会取代法币，也不会像某些人说的，会倒下消失，只不过是BTC圈子的大与小的区别。再说说5年内，5年内的未知数大多，反而不好预言，具体发展要看各国政府态度，态度好点，发展就发了，态度不好，比如说封杀，像俄罗斯，干脆说BTC违法，就算这样，也不会消失，只不过转入地下了，发展不大。5年内，全世界应该在开明的zheng fu#国#家，得到众多应用支持，在全世界一部分国@家内流通使用，得到较好发展。价格嘛，5年内最高看至2万元一个。但可能最低会在3000元，要小心大幅波动。n怎么炒#比#特币？n如果要玩，选平#台#是第一，平@#台#信#誉%$很重要，要不，就会像796卷:款跑路，像MTGO丢:币。n说下比特#币的#波动，因无郭@家监管比特币，波动会法币要大得多的多，会成为极度投#机#者#的天#堂（不是不一般的投#机#者哦，一般的只玩@期#货、股@!票$之类的），比特币交易市场可能会成为一个智商游戏。正如吧内流行的一句：大资金是噬血的！民众、散户永远是输家，所以，我虽然是力挺比特币的一方，但不建议散户以“炒”的心态把身家压在比特币上，小玩还是可以，比如我压1000块，输没了就当为比特币做贡献了。在这里还要说一句，并不是所有玩比特币的人都像比特#黑#子#说的，玩比特币的人在找下家接盘什么的。这个智商游戏还要量力而为，挣了很高兴，也证明智商比大多数要高，赔了我#也赔得起，千万别学什么卖#房#哥，4#8万#哥。