区块链比特币算法
区块链发展到今天已经有一段时间了，在这段时间里，人们对区块链的认知经历了快速的更换。
区块链的本质是技术
既然说到本质，什么是本质？本质应该是不停向前追溯，一直追溯到不能进一步追溯为止，那时得到的东西才能称之为本质。区块链的本质，是一种技术。回到区块链最初的那个原点，回到比特币刚刚诞生的时候，它要解决的问题是拜占庭将军问题，从专业角度来讲，也就是要解决如何在分布式环境下达成一致性的问题。区块链这种技术，是多项技术的组合，它天然适合多方合作，可以为多方合作提供可信环境。
区块链不可篡改特性的应用
比特币的技术原理P2P网络
比特币是一个P2P的计算机网络，每一个网络节点存储着这个网络上所有的交易记录。 一般来说任何信息记录在一个节点加若干备份就可以了。在每一个节点上存储一遍这个网络的所有交易记录，这导致交易记录被每个节点可以看见、每个节点不能独立任意修改交易记录，所以形成了一套公开透明的交易记录。
B. 区块链技术通俗讲解
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链是比特币的一个重要概念，本质上是一个去中心化的数据库。同时，作为比特币的底层技术，它是由密码技术生成的一系列数据块。每个数据块包含一批比特币网络交易信息，用于验证其信息的有效性(防伪)并生成下一个数据块。首先，它是一个特殊的分布式数据库，本质上是可以读写的。然后输入数据库的单位是“区块”，它是去中心化的。
这样解释起来，似乎不那么好理解，所以让我们举一个简单的例子。
当我们在淘宝上购物时，因为买家和卖家都不知道对方的信用，我们需要引入第三方平台——支付宝。支付宝作为一个可信的平台，买家先给支付宝钱，卖家发货后买家收到钱，通知支付宝，支付宝再借钱给卖家，这样交易就不用担心信用问题。
C. 区块链和比特币之间是什么关系
区块链技术是比特币的底层技术，也是比特币的核心与基础架构。比特币一直在没有任何中心化机构运营和管理的情况下运行，后来比特币技术被抽象提取出来，称之为区块链技术，或者分布式账本技术。
(3)区块链比特币算法扩展阅读：
区块链技术应用于数字货币的弊端：
一是“去中心化”没有流通管理机构。区块链技术本质上是个分布式数据库系统，逻辑结构为单向链表，设计模式基于P2P网 络，这就决定了基于区块链技术的虚拟货币没有统一的中心管控系统。
二是数量供给难以有效调控。基于区块链技术的虚拟货币发行量是固定的，而根据费雪方程，全社会一定时期一定价格水平下的总交易量与所需要的名义货币量具有一定比例关系，而恒定的货币量显然不能满足不断增长的社会商品价格总额要求。
三是“挖矿机制”难以创造公认价值。比特币本身没有价值，也没有国家信用支撑。有观点认为，“通过不断消耗算力与能源为虚拟货币注入价值”，但为寻找一个符合要求的hash值而消耗百万亿次计算，这显然不是最有效率的选择。
四是生产者和先期持有者易获高额“铸币税”。任何一种基于区块链技术的虚拟货币，在其发展的初始阶段都为少数人持有。以比特币为例，最初比特币只是少数人游戏的产物，2010年5月发生的第一次比特币购物是1万BTC购买了25美元的比萨饼，同年7月完成的第一笔比特币交易是0.04美元/BTC。
D. 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：
（1）对任意输入的一组数据Hash值的计算都特别简单；
（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。
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。
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。
1、 SHA256算法步骤
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。
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）。
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。
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 。
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。
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。
环签名方案由以下几部分构成：
（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)。
（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：
（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。
（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
（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。
（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。
（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。
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E. 区块链技术的六大核心算法
区块链技术的六大核心算法
区块链核心算法一：拜占庭协定
拜占庭的故事大概是这么说的：拜占庭帝国拥有巨大的财富，周围10个邻邦垂诞已久，但拜占庭高墙耸立，固若金汤，没有一个单独的邻邦能够成功入侵。任何单个邻邦入侵的都会失败，同时也有可能自身被其他9个邻邦入侵。拜占庭帝国防御能力如此之强，至少要有十个邻邦中的一半以上同时进攻，才有可能攻破。然而，如果其中的一个或者几个邻邦本身答应好一起进攻，但实际过程出现背叛，那么入侵者可能都会被歼灭。于是每一方都小心行事，不敢轻易相信邻国。这就是拜占庭将军问题。
在这个分布式网络里：每个将军都有一份实时与其他将军同步的消息账本。账本里有每个将军的签名都是可以验证身份的。如果有哪些消息不一致，可以知道消息不一致的是哪些将军。尽管有消息不一致的，只要超过半数同意进攻，少数服从多数，共识达成。
由此，在一个分布式的系统中，尽管有坏人，坏人可以做任意事情(不受protocol限制)，比如不响应、发送错误信息、对不同节点发送不同决定、不同错误节点联合起来干坏事等等。但是，只要大多数人是好人，就完全有可能去中心化地实现共识
区块链核心算法二：非对称加密技术
在上述拜占庭协定中，如果10个将军中的几个同时发起消息，势必会造成系统的混乱，造成各说各的攻击时间方案，行动难以一致。谁都可以发起进攻的信息，但由谁来发出呢?其实这只要加入一个成本就可以了，即：一段时间内只有一个节点可以传播信息。当某个节点发出统一进攻的消息后，各个节点收到发起者的消息必须签名盖章，确认各自的身份。
在如今看来，非对称加密技术完全可以解决这个签名问题。非对称加密算法的加密和解密使用不同的两个密钥.这两个密钥就是我们经常听到的”公钥”和”私钥”。公钥和私钥一般成对出现, 如果消息使用公钥加密,那么需要该公钥对应的私钥才能解密; 同样，如果消息使用私钥加密,那么需要该私钥对应的公钥才能解密。
区块链核心算法三：容错问题
我们假设在此网络中，消息可能会丢失、损坏、延迟、重复发送，并且接受的顺序与发送的顺序不一致。此外，节点的行为可以是任意的：可以随时加入、退出网络，可以丢弃消息、伪造消息、停止工作等，还可能发生各种人为或非人为的故障。我们的算法对由共识节点组成的共识系统，提供的容错能力，这种容错能力同时包含安全性和可用性，并适用于任何网络环境。
区块链核心算法四：Paxos 算法(一致性算法)
Paxos算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值(决议)达成一致。一个典型的场景是，在一个分布式数据库系统中，如果各节点的初始状态一致，每个节点都执行相同的操作序列，那么他们最后能得到一个一致的状态。为保证每个节点执行相同的命令序列，需要在每一条指令上执行一个“一致性算法”以保证每个节点看到的指令一致。一个通用的一致性算法可以应用在许多场景中，是分布式计算中的重要问题。节点通信存在两种模型：共享内存和消息传递。Paxos算法就是一种基于消息传递模型的一致性算法。
区块链核心算法五：共识机制
区块链共识算法主要是工作量证明和权益证明。拿比特币来说，其实从技术角度来看可以把PoW看做重复使用的Hashcash，生成工作量证明在概率上来说是一个随机的过程。开采新的机密货币，生成区块时，必须得到所有参与者的同意，那矿工必须得到区块中所有数据的PoW工作证明。与此同时矿工还要时时观察调整这项工作的难度，因为对网络要求是平均每10分钟生成一个区块。
区块链核心算法六：分布式存储
分布式存储是一种数据存储技术，通过网络使用每台机器上的磁盘空间，并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备，数据分散的存储在网络中的各个角落。所以，分布式存储技术并不是每台电脑都存放完整的数据，而是把数据切割后存放在不同的电脑里。就像存放100个鸡蛋，不是放在同一个篮子里，而是分开放在不同的地方，加起来的总和是100个。
F. 比特币和区块链什么原理矿机挖矿怎么回事
比特币是基于一种特定算法所产生的数字货币
比特币相当于数字黄金，黄金作为大家所公认的一般等价物，天然具有货币属性，自古就被当做是一种流通货币。比特币诞生于2009年，是一位名为中本聪的人所创造的，作为最早的数字货币在创造之初可以说是一文不值，而直到2017年比特币的交易价格最高超过3万人民币，之所以比特币变成了一种有价的数字货币有以下原因：
首先，它就像黄金一样，作为一种天然矿物，总量是有限的，比特币同样根据自身算法无法超发，也就不会出现因为货币滥发，导致货币急速贬值的情况，比特币的数量由于算法原因被控制在不超过2100万个，无法大量发行，让其价值得到了保证。
G. 比特币出现下跌，你知道比特币是怎么生产的吗
据了解比特币是由日本人中本聪在2009年发明的，比特币是由区块链的一种算法生产的，就是我们平时听到的比特币挖矿。挖矿的构筑了一个全新贸易结算网络，这个开放网络的股权就是比特币。
可爱的“反贼”
比特币逻辑，我国制造以产能为抵押，发行货币，落地生存款。存款投资生新固定资产和智能机器。进而抵押发行更多储值——存款=巨大机遇。
传统金融逻辑，我国制造以产能为抵押，申请贷款，贷款落地要支付利息，生风险。
因此，比特币这个“反贼”很可爱。
拿出1%的钱来调戏法币，开启我国人的未来。
H. 比特币是什么
比特币是一种虚拟的，没有发行人的一种加密数字货币，比特币是区块链的其中一种应用，比特币的交易会形成一个交易记录链条，不同区块之间的链接形成区块链。比特币本质上是一种加密的信息块，由于没有被普遍认可的发行官方，因此比特币并是不某一个国家官方货币。
【拓展资料】
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形式的数字货币。比特币的交易记录公开透明。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。比特币其总数量有限，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。
2021年6月，萨尔瓦多通过了比特币在该国成为法定货币的《萨尔瓦多比特币法》法案。9月7日，比特币正式成为了萨尔瓦多的法定货币，成为世界上第一个赋予数字货币法定地位的国家。
2021年9月24日，中国人民银行发布进一步防范和处置虚拟货币交易炒作风险的通知。通知指出，虚拟货币不具有与法定货币等同的法律地位。
2021年11月10日，比特币价格再创历史新高，首次逼近6.9万美元/枚。
2022年1月，比特币继续下跌，跌破42000美元，触及去年9月以来未见水平。
I. 区块链技术和比特币有什么关系
区块链技术是比特币的底层技术，比特币一直在没有任何中心化机构运营和管理的情况下运行，后来比特币技术被抽象提取出来，称之为区块链技术，或者分布式账本技术。
比特币是区块链第一个应用，以后会扩展到越来越多的行业中。
区块链技术被称之为分布式账本技术，是一种互联网数据库技术，其特点是去中心化、公开透明，让每个人均可参与数据库记录。
而比特币是不依靠特定货币机构发行，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的一种货币。
(9)区块链比特币算法扩展阅读：
比特币货币特征：
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 。
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。
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。
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。
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。
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。
参考资料：网络-区块链网络-比特币
J. 区块链本质是什么比特币原理又是什么二者究竟有何区别
一枚比特币价格从2万多美元狂涨到4万美元。这不由得引起了我的研究兴趣，或者说简单了解了一下比特币到底是什么，它的机理具体是什么样子的，揭开它的神秘面纱。因此，简单搜索了一些资料，也对比特币有些了解，便把手头上的资料整理了一下。
（3）目的：去中心化，减少风险
中心式网络只有中央服务器能够存储和处理数据，其缺点是工作量大，一旦瘫痪则整个系统瘫痪；数据存储量大；中央管理者权限大。
分布式网络中的所有服务器均能够存储和处理数据，各服务器之间地位平等，可以存储更多的数据和具有更高的安全性。
大致的科普内容就是这样，如果还想多了解一些，可以看看中本聪的论文和下面的官方科普视频。