比特幣16個0演算法

A. 比特幣計算

比特幣計算需要以下參數：
1、block的版本 version
2、上一個block的hash值: prev_hash
3、需要寫入的交易記錄的hash樹的值: merkle_root
4、更新時間: ntime
5、當前難度: nbits

挖礦的過程就是找到x使得
SHA256(SHA256(version + prev_hash + merkle_root + ntime + nbits + x )) < TARGET

上式的x的范圍是0~2^32, TARGET可以根據當前難度求出的。除了x之外，還可以嘗試改動merkle_root和ntime。由於hash的特性，找這樣一個x只能暴力搜索。
一旦計算者A找到了x，就可以廣播一個新的block，其他客戶端會驗證計算者A發布的block是否合法。
如果發布的block被接受，由於每個block中的第一筆交易必須是將新產生25個比特幣發送到某個地址，當然計算者A會把這個地址設為計算者A所擁有的地址來得到這25個比特幣。

B. 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

C. 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。

D. 請求懂得人簡潔明了的講一下，比特幣是怎麼製造出來的，是不是有條件人人都能造比特幣在多少個國家合法

發明人中本聰。
比特幣是一種數學公式演算法。
有條件任何人都能夠製造。
舉個栗子:數學公式1+1=2張三可以寫，王麻子可以寫，你寫可以寫。
如果你拿到或者製造類似比特幣的演算法，修改相關參數就能夠製造類似的「比特幣」，名字你隨便取可以叫A特幣，C特幣，也可以叫龍傲天幣，趙日天幣等等。
至於合不合法的問題:作為貨幣肯定是不合法的，一:這種演算法的目的就是去中心化一個國家到底是有多想不開把發行貨幣的權利丟掉？因此樓上說美德日承認比特幣的貨幣地位肯定是騙你的。比特二:全世界的人民每天都在不停的創造新的財富，而比特幣數量有限只有區區2100萬個根本不能夠履行貨幣的職能等等原因。因此到目前為止世界上沒有任何一個國家把比特幣作為法定貨幣。

目前他在世界各國的地位上只是作為類似游戲裝備，軟體之類的東西，
說穿了就是一種虛擬商品。

E. 比特幣為什麼可以0點幾個

比特幣是數字貨幣，是數字就會有小數，如果沒有小數，也是沒法便於流通的。
比特幣的小數最多有10位，僅僅是因為中本聰寫原始代碼的時候只支持了10位小數，可以理解成計算器上只能摁出這么多零。
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。

F. 比特幣哈希字元要求前幾位為零

是的。運算是將任意長度的0，變成固定長度的0。所以比特幣哈希字元要求前幾位為零的，任何信息，不管多長演算法「SHA1」，算出的結果是160位，也就是由160個0或1組成；比特幣挖礦用到的是「SHA256」，算出的結果是256位。至於具體怎麼算的，我們繼續秉承最小知識集原則，不去管它。

G. 比特幣有被完全挖完的一天嗎比特幣是如何挖出來的

每10min就會有一塊BTC被挖掘出來，因為市場競爭這么劇烈，12.5比特幣的區塊鏈獎賞將根據其在這一過程中的哈希率奉獻在競爭者中間進行分配。大部分BTC採掘也被挖幣大農場和開采池所取代，因而，為了獲得一些BTC，你必須加入其中一個或另一個開采池，並奉獻你所能貢獻的一切哈希率。應用傳統的個人計算機，乃至GPU服務平台可能需要好多個月的時間才可以掙到BTC，由於ASIC晶元目前在BTC採掘行業佔有主導性。

調整後的難度系數促使每形成一個區塊鏈的預期時間為10min。現今難易度約為480PH/s，約是創世區塊的680億倍左右，換句話說，以現在的算率，各大網站挖礦需要經過約3000萬億元億個哈希運算才能找到一個符合條件的回答，形成一個新的區塊鏈。即使是能夠證明你挖掘出來的BTC或者其他的加密數字貨幣是真實的，可是只不過是臨時存有其他人帳戶。一般這種手機上雲挖礦方式都是要達到一定的總數之後才可以轉幣，而達到這一周期時間或是門坎必須很長一段時間，已經足夠別人跑路了。

H. 比特幣挖礦究竟在計算一個什麼問題手動驗證區塊鏈給出答案

簡單回顧下挖礦的流程。

首先先要對所有的交易做驗證，剔除有問題的，然後通過一套自定義的標准來選擇哪些交易希望打包進區塊，比如說提供的交易費與交易佔用的位元組大小的比值超過某個門檻，這樣的交易才被認為有利可圖。當然，節點也可以特意選擇要加入某條交易，或者故意忽略某些交易。如果是通過礦池挖礦的話，礦池的伺服器會去篩選交易，然後分配給每個參與的礦機一個獨立的任務。

一旦篩選好交易數據，層層約減，通過這些交易就可以計算出一棵Merkle樹，可以確定一個唯一的摘要，這就是Merkl樹的根。

然後我們再依次獲取挖礦需要的其他信息，這些信息組成一個區塊的頭。

區塊頭的位元組分配

區塊頭只有80個位元組，挖礦只需要對區塊頭進行運算即可。交易數據都通過merkle樹固定了下來，不需要再包含進來。

這些信息中大部分已經是固定下來的，或者是可計算的。

我們以區塊277316為例，其信息來自網站 http://blockchain.info

Bitcoin Block #277316blockchain.info

選擇這個區塊的原因是在《Mastering Bitcoin》一書中，中文社區譯本和英文原版在介紹這部分內容時有出入，而且作者Antonopoulos並沒有提到一個關鍵點，就是位元組順序的問題，相信很多人可能會踩這個坑。這里還原的細節可以幫助讀者與書籍做相互參考。

請大家注意下面的每個步驟，注意每一個變化，這是比特幣最核心的演算法。

轉換時間，記住，一定要轉為utc的時間戳，此處遇到過坑，小心。

這一步的發現異常艱辛，耗費了大量的查詢，大坑，大坑，謹記。發明人中本聰可能為了讓機器計算更快，而變為了更接近機器的編碼方式little-endian.

最終得到的結果就是

16進制下前面15個0，然後是1； 而難度目標對應的數字是

16進制下前面15個0，然後是3. 計算結果小於難度目標，符合要求。這個結果與網站上公布的數字一致。

在挖礦時，nonce隨機數是未知的，要從0試到2^32，但是這個數字其實不大，只有4294967296，以現在的礦機動輒14T每秒的算力，全部算完到上限也不需要一秒。剛才提到在這種情況下，需要使用創幣交易中的附帶信息，額外的字元串成為extra nonce。

另外，創世區塊也可以通過上面的方法來驗證，有好奇的朋友可以嘗試下。

提示：

I. 離線生成的比特幣地址是如何避免沖突的

BTC的地址生成過程如下，完整的可以查一下比特幣中文維基：
比特幣地址的生成過程

（說明: 有些數字以"0x"開頭，意思是此數字使用十六進製表示法。"0x"本身沒有任何含義，它是C語言流傳下來的，約定俗成的寫法，比如0xA就是十進制的10。另外，1個位元組 = 8位二進制 = 2位十六進制）。

第一步，隨機選取一個32位元組的數、大小介於1 ~ 0xFFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFE BAAE DCE6 AF48 A03B BFD2 5E8C D036 4141之間，作為私鑰。


第二步，使用橢圓曲線加密演算法（ECDSA-secp256k1）計算私鑰所對應的非壓縮公鑰。 (共65位元組， 1位元組 0x04, 32位元組為x坐標，32位元組為y坐標）關於公鑰壓縮、非壓縮的問題另文說明。
第三步，計算公鑰的 SHA-256 哈希值


第四步，取上一步結果，計算 RIPEMD-160 哈希值


第五步，取上一步結果，前面加入地址版本號（比特幣主網版本號「0x00」）
00

第六步，取上一步結果，計算 SHA-256 哈希值


第七步，取上一步結果，再計算一下 SHA-256 哈希值（哈哈）


第八步，取上一步結果的前4個位元組（8位十六進制）
D61967F6

第九步，把這4個位元組加在第五步的結果後面，作為校驗（這就是比特幣地址的16進制形態）。
00D61967F6

第十步，用base58表示法變換一下地址（這就是最常見的比特幣地址形態）。