比特幣產生機制

『壹』 比特幣的核心技術包括 比特幣三大核心技術

眾所周知，比特幣是虛擬貨幣的一種，最早在 2008 年的時候由中本聰提出這一概念，在 2009 年的時候正式誕生。但是比特幣的很多核心技術並不是中本聰發明的，而是他將這些技術都結合在一起才創造了比特幣。那麼，比特幣的核心技術包括哪些呢？對此問題感興趣的小夥伴可以繼續往下閱讀。

比特幣的核心技術

1、非對稱加密技術：非對稱加密技術與對稱加密技術最大的不同是有公鑰和私鑰之分，簡單來說就是公鑰和私鑰是一對，如果用公鑰對數據進行加密，那隻有用對應的私鑰才能解密，從而保證數據傳輸的安全，對應到比特幣中就是比特幣的地址和私鑰；

2、點對點傳輸技術：點對點傳輸技術簡單來說就是去中心化，讓用戶不需要中心伺服器就能進行信息的傳輸，在比特幣中的體現就是比特幣無需央行等中心機構發行，它能夠由計算機自己產生；

3、哈希現金演算法機制：這一技術被應用到了比特幣的發行機制當中，就是用戶用自己電腦的算力進行挖礦，然後比特幣網路就會產出比特幣給第一個挖出區塊的礦工。

好了，以上就是比特幣的核心技術包括哪些的解答，希望能夠幫助到遇到此類問題的小夥伴。

『貳』 最近老是在網上看到比特幣這個詞，比特幣到底是啥

一種虛擬幣，但是不是貨幣，只能算一種資產，本質就是一段256個數字和字母組成的字元串，不過字元串要成為比特幣，必須要前面的N個數字必須為0，N代表難度，比如N=5，那麼比特幣就是00000.......256個字元串。

比特幣是通過哈希函數兩兩碰撞產生的特定字元串，也可以說它是哈希函數的特解，只有2100萬個特解，所以比特幣總量只有2100萬（嚴格來說還不到2100萬），理論上來說一個非常優秀的哈希函數基本上不可能碰撞成功，所以礦工為了能找到比特幣，只能去堆算力。有時候運氣好碰撞一次就能找到比特幣，有時候運氣差算力再高一天也找不到比特幣。

比特幣的功能在於支付，但是支付在我國必須要監管才算正規，否則就涉嫌違規，而比特幣因為其密碼學機制，不好跟蹤，也不受任何國家監管，所以方便人洗黑錢，這是屬於違法行為。比特幣底層就是區塊鏈，區塊鏈就是分布式存儲，可以更好地保護數據不丟失。

一種虛擬貨幣，通過復雜的演算法生成的，是有限的。

怎麼獲得？可以挖礦，通過演算法計算生成，網上有礦機賣，比較吃顯卡，不過注意，多個廠家表示，很多顯卡將不在支持挖礦。也可以通過交易獲得，網上看一看，現在比較出名的是火幣，不過我國在打壓這種交易，想好了

比特幣 比較特別的錢幣！

『叄』 比特幣作為虛擬貨幣，它的具體形式是什麼

比特幣是一種虛擬貨幣，加密貨幣，具體形式就是一串不規則的字元。它和QQ幣不同，發行主體不同，產生的背景不同，特徵不同。比特幣是通過挖礦的形式產生，這是一種證明機制。

挖礦是消耗計算資源來處理交易，確保網路安全以及保持網路中每個人的信息同步的過程。它可以理解為是比特幣的數據中心，區別在於其完全去中心化的設計，礦工在世界各國進行操作，沒有人可以對網路具有控制權。這個過程因為同淘金類似而被稱為「挖礦」，因為它也是一種用於發行新比特幣的臨時機制。然而，與淘金不同的是，比特幣挖礦對那些確保安全支付網路運行的服務提供獎勵。在最後一個比特幣發行之後，挖礦仍然是必須的。

比特幣交易信息在區塊鏈上都能查到，是透明的。但交易的主體是匿名的。更多比特幣知識可以去參閱比特幣之家網。

『肆』 比特幣機制研究

現今世界的電子支付系統已經十分發達，我們平時的各種消費基本上在支付寶和微信上都可以輕松解決。但是無論是支付寶、微信，其實本質上都依賴於一個中心化的金融系統，即使在大多數情況這個系統運行得很好，但是由於信任模型的存在，還是會存在著仲裁糾紛，有仲裁糾紛就意味著不存在 不可撤銷的交易 ，這樣對於 不可撤銷的服務 來說，一定比例的欺詐是不可避免的。在比特幣出來之前，不存在一個 不引入中心化的可信任方 就能解決在通信通道上支付的方案。
比特幣的強大之處就在於：它是一個基於密碼學原理而不是依賴於中心化機構的電子支付系統，它能夠允許任何有交易意願的雙方能直接交易而不需要一個可信任的第三方。交易在數學計算上的不可撤銷將保護 提供不可撤銷服務 的商家不被欺詐，而用來保護買家的 程序化合約機制 也比較容易實現。

假設網路中有A, B ,C三個人。
A付給B 1比特幣 ，B付給C 2比特幣 ，C付給A 3比特幣 。
如下圖所示：

為了刺激比特幣系統中的用戶進行記賬，記賬是有獎勵的。獎勵來源主要有兩方面：

比特幣中每一筆交易都會有手續費，手續費會給記賬者

記賬會有打包區塊的獎勵，中本聰在08年設計的方案是： 每10分鍾打一個包，每打一個包獎勵50個比特幣，每4年單次打包的獎勵數減半，即4年後每打一個包獎勵25個比特幣，再過四年後就獎勵12.5個比特幣... 這樣我們其實可以算出比特幣的總量：

要說明打包的記錄以誰為準的問題，我們需要引入一個知名的 拜占庭將軍問題 （Byzantine failures）。拜占庭將軍問題是由萊斯利·蘭伯特提出的點對點通信中的基本問題。含義是在存在消息丟失的不可靠信道上試圖通過消息傳遞的方式達到一致性是不可能的。

假設有9個互相遠離的將軍包圍了拜占庭帝國，除非有5個及以上的將軍一起攻打，拜占庭帝國才能被打下來。而這9個將軍之間是互不信任的，他們並不知道這其中是否有叛徒，那麼如何通過遠距離協商來讓他們贏取戰斗呢？

口頭協議有3個默認規則：
1.每個信息都能夠被准確接收
2.接收者知道是誰發送給他的
3.誰沒有發送消息大家都知道
4.接受者不知道轉發信息的轉發者是誰
將軍們遵循口頭規則的話，那就是下面的場景：將軍1對其他8個將軍發送了信息，然後將軍2~9將消息進行轉達（廣播），每個將軍都是消息的接受者和轉發者，這樣一輪下來，總共就會有9×8=72次發送。這樣將軍就可以根據自己手中的信息，選擇多數人的投票結果行動即可，這個時候即便有間諜，因為少數服從多數的原則，只要大部分將軍同意攻打拜占庭，自己就去行動。
這個方案有很多缺點：
1.首先是發送量大，9個將軍之間要發送72次，隨著節點數的增加，工作量呈現幾何增長。
2.再者是無法找出誰是叛徒，因為是口頭協議，接受者不知道轉發信息的轉發者是誰，每個將軍手裡的數據僅僅只是一個數量的對比：

這里我們假設有3個叛徒，在一種最極端的情況下即叛徒轉發信息時總是篡改為「不進攻」，那麼我們最壞的結果就如上圖所示。將軍1根據手裡的信息可以推出要進攻的結論，卻無法獲知將軍裡面誰是叛徒。
這樣我們就有了方案二：書面協議。

書面協議即將軍在接受到信息後可以進行簽字，並且大家都能夠識別出這個簽字是否是本人，換種說法就是如果有人篡改簽字大家可以知道。書面協議相對比口頭協議就是增加了一個認證機制，所有的消息都有記錄。一旦發現有人所給出的信息不一致，就是追查間諜。
有了書面協議，那麼將軍1手裡的信息就是這樣的：

可以很明顯得看出，在最壞的一種情況——叛徒總是轉發「不進攻」的消息之下，將軍7、8、9是團隊里的叛徒。
這個方案解決了口頭協議里歷史信息不可追溯的問題，但是在發送量方面並沒有做到任何改進。

在我們的示例中，比特幣系統里的每個用戶發起了一筆交易，都會通過自己的私鑰進行簽名，用數學公式表示就是：

所以之前的區塊就變成了這樣：

這樣每一筆交易都由交易發起者通過私鑰進行數字簽名，由於私鑰是不公開的，所以交易信息也就無法被偽造了。

如書面協議末尾所說的那樣，書面協議未能解決信息交流過多的問題。當比特幣系統中存在上千萬節點的時候，如果要互相廣播驗證，請求響應的次數那將是一個非常龐大的數字，顯然勢必會造成網路擁堵、節點處理變慢。為了解決這個問題，中本聰乾脆讓整個10分鍾出一個區塊，這個區塊由誰來打包發出呢？這里就採用了工作量證明機制(PoW)。工作量證明，說白了就是解一個數學題，誰先解出來數學題，誰就能有打包區塊的權力。換在拜占庭將軍的例子中就是，誰先做出數學題，誰就成為將軍們裡面的總司令，其他將軍聽從他發號的命令。

首先，礦工會將區塊頭所佔用的128位元組的字元串進行兩次sha256求值，即：

這樣求得一個值Hash，將其與目標值相比對，如果符合條件，則視為工作量證明成功。
工作量證明成功的條件寫在了區塊鏈頭部的 難度數 欄位，它要求了最後進行兩次sha256運算的Hash值必須小於定下的目標值；如果不是的話，那就改變區塊頭的 隨機數 （nonce），通過一次次地重復計算檢驗，直到符合條件為止。

此外， 比特幣有自己的一套難度控制系統，使得比特幣系統要在全網不同的算力條件下，都保持10分鍾生成一個區塊的速率。這也就意味著：難度值必須根據全網算力的變化進行調整。難度調整的策略是由最新2016個區塊的花費時長與期望時長（期望時長為20160分鍾即兩周，是按每10分鍾一個區塊的產生速率計算出的總時長）比較得出的，根據實際時長與期望時長的比值，進行相應調整（或變難或變易）。也就是說，如果區塊產生的速率比10分鍾快則增加難度，比10分鍾慢則降低難度。

PoW其實在比特幣中是做了以下的三件事情。

這樣可以防止一台高性能機器同時跑上萬個節點，因為每完成一個工作都要有足夠的算力。

有經濟獎勵就會加速整個系統的去中心化，也鼓勵大家不要去作惡，要積極地按照協議本來的執行方式去執行。(所以說，無幣區塊鏈其實是不可行的，無幣區塊鏈一定導致中心化。)

也就是說，每個節點都不能以自身硬體條件去控制出快速度。現在的比特幣上平均10分鍾出一個塊，性能再好的機器也無法打破這個規則，這就能夠保證 區塊鏈是可以收斂到共同的主鏈上的 ，也就是我們所說的共識。

綜上，共識只是PoW三個作用中的一點，事實上PoW設計的作用有點至少有這么三種。

默克爾樹的概念其實很簡單，如圖所示

這樣，我們區塊的結構就大致完整了，這里分成了區塊頭和區塊體兩部分。

區塊鏈的每個節點，都保存著區塊鏈從創世到現在的每一區塊，即每一筆交易都被保存在節點上，現在已經有幾百個GB了。
每當比特幣系統中有一筆新的交易生成，就會將新交易廣播到所有的節點。每個節點都把新交易收集起來，並生成對應的默克爾根，拼接完區塊頭後，就開始調整區塊頭里的隨機數值，然後就開始算數學題

將算出的result和網路中的目標值進行比對，如果是結果是小於的話，就全網廣播答案。其他礦工收到了這個信息後，就會立馬放下手裡的運算，開始下一個區塊的計算。
舉個例子，當前A節點在挖38936個區塊，A挖礦節點一旦完成計算，立刻將這個區塊發給它的所有相鄰節點。這些節點在接收並驗證這個新區塊後，也會繼續傳播此區塊。當這個新區塊在網路中擴散時，每個節點都會將它作為第38936個區塊(前一個區塊為38935)加到自身節點的區塊鏈副本中。當挖礦節點收到並驗證了這個新區塊後，它們會放棄之前對構建這個相同高度區塊的計算，並立即開始計算區塊鏈中下一個區塊的工作。
整個流程就像下一張圖所展示的這樣：

簡單來說，雙花問題是一筆錢重復花了兩次。具體來講，雙花問題可分為兩種情況：
1.同一筆錢被多次使用；
2.一筆錢只被使用過一次，但是通過黑客攻擊或造假等方式，將這筆錢復制了一份，再次使用。
在我們生活的數字系統中，由於數據的可復制性，使得系統可能存在同一筆數字資產因不當操作被重復使用的情況，為了解決雙花問題，日常生活中是依賴於第三方的信任機構的。這類機構對數據進行中心化管理，並通過實時修改賬戶余額的方法來防止雙重支付的出現。而作為去中心化的點對點價值傳輸系統，比特幣通過UTXO、時間戳等技術的整合來解決雙花問題。

UTXO的英文全稱是 unspent transaction outputs ，意為 未使用的交易輸出 。UTXO是一種有別於傳統記賬方式的新的記賬模型。
銀行里傳統的記賬方式是基於賬戶的，主要是記錄某個用戶的賬戶余額。而UTXO的交易方式，是基於交易本身的，甚至沒有賬戶的概念。在UTXO的記賬機制里，除了貨幣發行外，所有的資金來源都必須來自於前面某一個或幾個交易。任何一筆的交易總量必須等於交易輸出總量。UTXO的記賬機制使得比特幣網路中的每一筆轉賬，都能夠追溯到它前面一筆交易。
比特幣的挖礦節點獲得新區塊的挖礦獎勵，比如 12.5 個比特幣，這時，它的錢包地址得到的就是一個 UTXO，即這個新區塊的幣基交易（也稱創幣交易）的輸出。幣基交易是一個特殊的交易，它沒有輸入，只有輸出。
當甲要把一筆比特幣轉給乙時，這個過程是把甲的錢包地址中之前的一個 UTXO，用私鑰進行簽名，發送到乙的地址。這個過程是一個新的交易，而乙得到的是一個新的 UTXO。
這就是為什麼有人說在這個世界上根本沒有比特幣，只有 UTXO，你的地址中的比特幣是指沒花掉的交易輸出。
以Alice向Bob進行轉賬的過程舉例的話：

UTXO 與我們熟悉的賬戶概念的差別很大。我們日常接觸最多的是賬戶，比如，我在銀行開設一個賬戶，賬戶里的余額就是我的錢。
但在比特幣網路中沒有賬戶的概念，你可以有多個錢包地址，每個錢包地址中都有著多個 UTXO，你的錢是所有這些地址中的 UTXO 加起來的總和。
中本聰發明比特幣的目標是創建一個點對點的電子現金，UTXO 的設計正可以看成是借鑒了現金的思路：我們可能在這個口袋裡裝點現金，在那個櫃子角落裡放點現金，在這種情況下不存在一個賬戶，你放在各處的現金加起來就是你所有的錢。
採用 UTXO 設計還有一個技術上的理由，這種特別的數據結構可以讓雙重花費更容易驗證。對比一下：

『伍』 「開發」挖礦是如何產生比特幣的

幣圈挖礦是指礦工使用礦機，消耗著電力，計算演算法題目（解決具有一定工作量的工作量證明機制問題，來管理比特幣網路--確認交易並且防止雙重支付），算出標准答案（獲得生成區塊的權利，並成功生成新的區塊），而獲得一定量貨幣獎勵的這個過程（比特幣）。

每一個人（網路節點）向全村（全網路）進行廣播交易，這些廣播出來的交易在經過礦工（在網路上的計算機）驗證後，礦工用自己的演算法答案（工作證明結果）來表達確認，確認後的交易會被打包到數據塊中（一頁賬本），數據塊會串起來形成連續的數據塊鏈（整個賬本）。

當一個人（節點）找到了匹配要求的演算法答案，那麼它就可以向全網路廣播自己的結果。其他人就可以接收這個新解出來的數據塊，並檢驗其是否合格。

如果其他人通過計算發現確實滿足要求（比特幣要求的運算目標），那麼該頁賬本（數據塊）有效，其他的人就會接受，相對應也獲得了一定的獎勵。

挖礦的產能

礦工每次成功記錄一頁賬本，就會誕生一定數量的新比特幣，用來激勵成功記賬的礦工。

比特幣系統按照中本聰先生預先設定好的節奏決定發行的比特幣數量。

除了挖礦獎勵之外，礦工還會獲得手續費。

由於礦工可以自行決定是否將某一個交易數據打包到數據塊中，因此礦工有可能優先選擇手續費較高的交易來打包。

『陸』 比特幣是怎麼發行的

比特幣沒有特定的發行機構，而是依靠一套去中心化的發行機制，逐步將比特幣

發行出去。

比特幣系統相當於一個去中心化大賬本，每個區塊就是這個賬本中的一頁，系統

自動生成比特幣作為獎勵激勵礦工參與記賬。

每10分鍾，全體礦工一起計算一道問題，最先算 出答案的礦工獲得記一頁賬的權

利，記賬完成後，他將自動獲得一定量的比特幣，這就是新增比特幣的發行過

程。

根據中本聰的設計，最開始每記一次賬獎勵50個比特幣，每記21萬頁賬（也就是

21萬個區塊，大約需要4年），記賬的獎勵就會減少一半，直到大約2140年，比特

幣將無法繼續細分，至此，比特幣發行完畢，總量2100萬。所以，挖礦要趁早噢~

『柒』 什麼是比特幣

比特幣是一種建立在全球網路上的電子貨幣支付系統
比特幣是建立在全球去中心化網路系統上的，沒有央行和第三方機構參與發行的，總量固定的電子貨幣系統。比特幣同時具有支付系統特性和貨幣屬性，全球網路節點全天候的在維護著比特幣網路。

英文:Bitcoin 貨幣符號: 英文縮寫:BTC 或 XBT

維基網路對比特幣的介紹
Bitcoin與傳統貨幣不同，比特幣運行機制不依賴中央銀行、政府、企業的支持或者信用擔保，而是依賴對等網路中種子文件達成的網路協議，去中心化、自我完善的貨幣體制，理論上確保了任何人、機構、或政府都不可能操控比特幣的貨幣總量，或者製造通貨膨脹。它的貨幣總量按照設計預定的速率逐步增加，增加速度逐步放緩，並最終在2140年達到2100萬個的極限。

網路對比特幣的介紹
比特幣基於一套密碼編碼、通過復雜演算法產生，這一規則不受任何個人或組織干擾，去中心化；任何人都可以下載並運行比特幣客戶端而參與製造比特幣；比特幣利用電子簽名的方式來實現流通，通過P2P分布式網路來核查重復消費。每一塊比特幣的產生、消費都會通過P2P分布式網路記錄並告知全網，不存在偽造的可能。比特幣不依靠特定貨幣機構發行，它通過特定演算法的大量計算產生，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。P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。

互動網路對比特幣的介紹
比特幣是一種由開源的P2P軟體產生的電子貨幣。比特幣不依靠特定貨幣機構發行，它通過特定演算法的大量計算產生，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。P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。

Bitcoin和bitcoin的區別
需要說明的是

在英文里，單詞Bitcoin和bitcoin表示的是兩個概念支付網路以及貨幣單位

以大寫B開頭的Bitcoin代表的是比特幣網路系統或者比特幣網路協議，它是一個建立在去中心化網路上的支付系統。

你可以把簡單將Bitcoin的理解為一個建立在互聯網上不由任何任何第三方操縱的公共記帳系統。以小寫b字母開頭的bitcoin一詞指的是建立在Bitcoin即比特幣網路上面的數字貨幣（電子貨幣、電子現金、加密貨幣），bitcoin是建立在比特幣支付系統中的支付記帳單位。我們把產生bitcoin的網路系統稱之為Bitcoin。studybtc.com

在中文裡，很多地方不加區分的將Bitcoin和bitcoin都稱為比特幣

其主要特點有：
1、去中心化

比特幣是第一種分布式的虛擬貨幣，整個網路由用戶構成，沒有中央銀行。去中心化是比特幣安全與自由的保證。

2、全世界流通

比特幣可以在任意一台接入互聯網的電腦上管理。不管身處何方，任何人都可以挖掘、購買、出售或收取比特幣。

3、專屬所有權

操控比特幣需要私鑰，它可以被隔離保存在任何存儲介質。除了用戶自己之外無人可以獲取。

4、低交易費用

可以免費匯出比特幣，但最終對每筆交易將收取約很少的交易費以確保交易更快執行。

5、無隱藏成本

作為由A到B的支付手段，比特幣沒有繁瑣的額度與手續限制。知道對方比特幣地址就可以進行支付。

6、比特幣並不是完全匿名的
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要花一些工夫才能在使用比特幣時保護隱私。所有的比特幣交易都公開且永久地存儲在網路中，這就意味著任何人都可以查看到任何一個比特幣地址中的余額和交易記錄。除非比特幣持有者在交易時透露了個人信息，比特幣地址不會關聯到比特幣持有者的真實身份。這也就是為什麼建議比特幣持有者使用多個比特幣地址的原因；事實上，你每次都應創建新的地址用於接收比特幣。這在公共場合（比如在網站上）使用比特幣時尤其重要。另外，你也可以考慮使用像Tor這樣的工具來隱藏你的IP地址，使其不被記錄。學習比特幣

7、比特幣仍有實驗性

比特幣是一個正處於積極發展中的實驗性新貨幣。盡管它的實驗性正隨著它不斷增長的使用率而在逐漸減小，但是要記住比特幣是一個全新的發明，它正探索以往從未被嘗試過的理念，因此，沒有人可以預測比特幣的未來。

『捌』 比特幣挖礦的原理是什麼

比特幣挖礦是利用計算機硬體為比特幣網路做數學計算進行交易確認和提高安全性的過程。

『玖』 比特幣的運行機制及與區塊鏈的聯系

佚名

每一筆比特幣交易，都會被區塊鏈網路中的節點記錄下來，以此增強交易公信力，保護交易雙方利益。但如果所有節點都參與記錄的話，容易因為網路延遲等因素造成賬本信息不一致，也難以避免記賬人會篡改交易信息。

因此比特幣採用工作量證明（Proof of Work）共識機制，讓所有節點通過解決工作量證明難題的方式參與競爭，競爭成功的節點擁有新區塊的記賬權，並能夠將記錄的信息廣播出去。其他節點接收後將根據此消息進行數據同步，確保賬本一致。這種競爭記賬權的過程，叫做挖礦，參與挖礦的節點，叫做礦工。礦工挖礦成功後可以獲得區塊獎勵，即一定數額的比特幣，還可以收取該區塊上的交易手續費。在利益的驅使下，節點會積極參與挖礦並維護交易記錄的真實有效。

比特幣的發行只有一種方式，即區塊獎勵，也就是說比特幣是通過挖礦產生的。不過，比特幣並不能通過挖礦無限產生，其演算法規定了每產生210100 個區塊（約四年），比特幣的區塊鏈獎勵就要減半一次。由於比特幣的發行總量恆定為2100萬個，預計會在2140年挖完。這個規定確保了比特幣不會由於人為增發而發生嚴重的通貨膨脹，可以保護比特幣的價值。

比特幣的運行以區塊鏈技術為依託，比特幣與區塊鏈有著密不可分的關系。比特幣是一種資產，而區塊鏈就是為這種資產設定好運行規則的底層技術，從而保證每一筆交易順利進行。這就好比視頻文件與播放器之間的關系，視頻的播放必須要通過播放器的底層技術處理才能實現。區塊鏈技術的誕生源於比特幣概念的提出，可以說區塊鏈技術是比特幣催化下的產物。目前，區塊鏈技術不止運用於比特幣等加密貨幣，在各個領域都有廣泛的應用，但比特幣仍舊是區塊鏈技術上最早、最成功的應用。