比特币产生机制

『壹』 比特币的核心技术包括 比特币三大核心技术

众所周知，比特币是虚拟货币的一种，最早在 2008 年的时候由中本聪提出这一概念，在 2009 年的时候正式诞生。但是比特币的很多核心技术并不是中本聪发明的，而是他将这些技术都结合在一起才创造了比特币。那么，比特币的核心技术包括哪些呢？对此问题感兴趣的小伙伴可以继续往下阅读。

比特币的核心技术

1、非对称加密技术：非对称加密技术与对称加密技术最大的不同是有公钥和私钥之分，简单来说就是公钥和私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，那只有用对应的私钥才能解密，从而保证数据传输的安全，对应到比特币中就是比特币的地址和私钥；

2、点对点传输技术：点对点传输技术简单来说就是去中心化，让用户不需要中心服务器就能进行信息的传输，在比特币中的体现就是比特币无需央行等中心机构发行，它能够由计算机自己产生；

3、哈希现金算法机制：这一技术被应用到了比特币的发行机制当中，就是用户用自己电脑的算力进行挖矿，然后比特币网络就会产出比特币给第一个挖出区块的矿工。

好了，以上就是比特币的核心技术包括哪些的解答，希望能够帮助到遇到此类问题的小伙伴。

『贰』 最近老是在网上看到比特币这个词，比特币到底是啥

一种虚拟币，但是不是货币，只能算一种资产，本质就是一段256个数字和字母组成的字符串，不过字符串要成为比特币，必须要前面的N个数字必须为0，N代表难度，比如N=5，那么比特币就是00000.......256个字符串。

比特币是通过哈希函数两两碰撞产生的特定字符串，也可以说它是哈希函数的特解，只有2100万个特解，所以比特币总量只有2100万（严格来说还不到2100万），理论上来说一个非常优秀的哈希函数基本上不可能碰撞成功，所以矿工为了能找到比特币，只能去堆算力。有时候运气好碰撞一次就能找到比特币，有时候运气差算力再高一天也找不到比特币。

比特币的功能在于支付，但是支付在我国必须要监管才算正规，否则就涉嫌违规，而比特币因为其密码学机制，不好跟踪，也不受任何国家监管，所以方便人洗黑钱，这是属于违法行为。比特币底层就是区块链，区块链就是分布式存储，可以更好地保护数据不丢失。

一种虚拟货币，通过复杂的算法生成的，是有限的。

怎么获得？可以挖矿，通过算法计算生成，网上有矿机卖，比较吃显卡，不过注意，多个厂家表示，很多显卡将不在支持挖矿。也可以通过交易获得，网上看一看，现在比较出名的是火币，不过我国在打压这种交易，想好了

比特币 比较特别的钱币！

『叁』 比特币作为虚拟货币，它的具体形式是什么

比特币是一种虚拟货币，加密货币，具体形式就是一串不规则的字符。它和QQ币不同，发行主体不同，产生的背景不同，特征不同。比特币是通过挖矿的形式产生，这是一种证明机制。

挖矿是消耗计算资源来处理交易，确保网络安全以及保持网络中每个人的信息同步的过程。它可以理解为是比特币的数据中心，区别在于其完全去中心化的设计，矿工在世界各国进行操作，没有人可以对网络具有控制权。这个过程因为同淘金类似而被称为“挖矿”，因为它也是一种用于发行新比特币的临时机制。然而，与淘金不同的是，比特币挖矿对那些确保安全支付网络运行的服务提供奖励。在最后一个比特币发行之后，挖矿仍然是必须的。

比特币交易信息在区块链上都能查到，是透明的。但交易的主体是匿名的。更多比特币知识可以去参阅比特币之家网。

『肆』 比特币机制研究

现今世界的电子支付系统已经十分发达，我们平时的各种消费基本上在支付宝和微信上都可以轻松解决。但是无论是支付宝、微信，其实本质上都依赖于一个中心化的金融系统，即使在大多数情况这个系统运行得很好，但是由于信任模型的存在，还是会存在着仲裁纠纷，有仲裁纠纷就意味着不存在 不可撤销的交易 ，这样对于 不可撤销的服务 来说，一定比例的欺诈是不可避免的。在比特币出来之前，不存在一个 不引入中心化的可信任方 就能解决在通信通道上支付的方案。
比特币的强大之处就在于：它是一个基于密码学原理而不是依赖于中心化机构的电子支付系统，它能够允许任何有交易意愿的双方能直接交易而不需要一个可信任的第三方。交易在数学计算上的不可撤销将保护 提供不可撤销服务 的商家不被欺诈，而用来保护买家的 程序化合约机制 也比较容易实现。

假设网络中有A, B ,C三个人。
A付给B 1比特币 ，B付给C 2比特币 ，C付给A 3比特币 。
如下图所示：

为了刺激比特币系统中的用户进行记账，记账是有奖励的。奖励来源主要有两方面：

比特币中每一笔交易都会有手续费，手续费会给记账者

记账会有打包区块的奖励，中本聪在08年设计的方案是： 每10分钟打一个包，每打一个包奖励50个比特币，每4年单次打包的奖励数减半，即4年后每打一个包奖励25个比特币，再过四年后就奖励12.5个比特币... 这样我们其实可以算出比特币的总量：

要说明打包的记录以谁为准的问题，我们需要引入一个知名的 拜占庭将军问题 （Byzantine failures）。拜占庭将军问题是由莱斯利·兰伯特提出的点对点通信中的基本问题。含义是在存在消息丢失的不可靠信道上试图通过消息传递的方式达到一致性是不可能的。

假设有9个互相远离的将军包围了拜占庭帝国，除非有5个及以上的将军一起攻打，拜占庭帝国才能被打下来。而这9个将军之间是互不信任的，他们并不知道这其中是否有叛徒，那么如何通过远距离协商来让他们赢取战斗呢？

口头协议有3个默认规则：
1.每个信息都能够被准确接收
2.接收者知道是谁发送给他的
3.谁没有发送消息大家都知道
4.接受者不知道转发信息的转发者是谁
将军们遵循口头规则的话，那就是下面的场景：将军1对其他8个将军发送了信息，然后将军2~9将消息进行转达（广播），每个将军都是消息的接受者和转发者，这样一轮下来，总共就会有9×8=72次发送。这样将军就可以根据自己手中的信息，选择多数人的投票结果行动即可，这个时候即便有间谍，因为少数服从多数的原则，只要大部分将军同意攻打拜占庭，自己就去行动。
这个方案有很多缺点：
1.首先是发送量大，9个将军之间要发送72次，随着节点数的增加，工作量呈现几何增长。
2.再者是无法找出谁是叛徒，因为是口头协议，接受者不知道转发信息的转发者是谁，每个将军手里的数据仅仅只是一个数量的对比：

这里我们假设有3个叛徒，在一种最极端的情况下即叛徒转发信息时总是篡改为“不进攻”，那么我们最坏的结果就如上图所示。将军1根据手里的信息可以推出要进攻的结论，却无法获知将军里面谁是叛徒。
这样我们就有了方案二：书面协议。

书面协议即将军在接受到信息后可以进行签字，并且大家都能够识别出这个签字是否是本人，换种说法就是如果有人篡改签字大家可以知道。书面协议相对比口头协议就是增加了一个认证机制，所有的消息都有记录。一旦发现有人所给出的信息不一致，就是追查间谍。
有了书面协议，那么将军1手里的信息就是这样的：

可以很明显得看出，在最坏的一种情况——叛徒总是转发“不进攻”的消息之下，将军7、8、9是团队里的叛徒。
这个方案解决了口头协议里历史信息不可追溯的问题，但是在发送量方面并没有做到任何改进。

在我们的示例中，比特币系统里的每个用户发起了一笔交易，都会通过自己的私钥进行签名，用数学公式表示就是：

所以之前的区块就变成了这样：

这样每一笔交易都由交易发起者通过私钥进行数字签名，由于私钥是不公开的，所以交易信息也就无法被伪造了。

如书面协议末尾所说的那样，书面协议未能解决信息交流过多的问题。当比特币系统中存在上千万节点的时候，如果要互相广播验证，请求响应的次数那将是一个非常庞大的数字，显然势必会造成网络拥堵、节点处理变慢。为了解决这个问题，中本聪干脆让整个10分钟出一个区块，这个区块由谁来打包发出呢？这里就采用了工作量证明机制(PoW)。工作量证明，说白了就是解一个数学题，谁先解出来数学题，谁就能有打包区块的权力。换在拜占庭将军的例子中就是，谁先做出数学题，谁就成为将军们里面的总司令，其他将军听从他发号的命令。

首先，矿工会将区块头所占用的128字节的字符串进行两次sha256求值，即：

这样求得一个值Hash，将其与目标值相比对，如果符合条件，则视为工作量证明成功。
工作量证明成功的条件写在了区块链头部的 难度数 字段，它要求了最后进行两次sha256运算的Hash值必须小于定下的目标值；如果不是的话，那就改变区块头的 随机数 （nonce），通过一次次地重复计算检验，直到符合条件为止。

此外， 比特币有自己的一套难度控制系统，使得比特币系统要在全网不同的算力条件下，都保持10分钟生成一个区块的速率。这也就意味着：难度值必须根据全网算力的变化进行调整。难度调整的策略是由最新2016个区块的花费时长与期望时长（期望时长为20160分钟即两周，是按每10分钟一个区块的产生速率计算出的总时长）比较得出的，根据实际时长与期望时长的比值，进行相应调整（或变难或变易）。也就是说，如果区块产生的速率比10分钟快则增加难度，比10分钟慢则降低难度。

PoW其实在比特币中是做了以下的三件事情。

这样可以防止一台高性能机器同时跑上万个节点，因为每完成一个工作都要有足够的算力。

有经济奖励就会加速整个系统的去中心化，也鼓励大家不要去作恶，要积极地按照协议本来的执行方式去执行。(所以说，无币区块链其实是不可行的，无币区块链一定导致中心化。)

也就是说，每个节点都不能以自身硬件条件去控制出快速度。现在的比特币上平均10分钟出一个块，性能再好的机器也无法打破这个规则，这就能够保证 区块链是可以收敛到共同的主链上的 ，也就是我们所说的共识。

综上，共识只是PoW三个作用中的一点，事实上PoW设计的作用有点至少有这么三种。

默克尔树的概念其实很简单，如图所示

这样，我们区块的结构就大致完整了，这里分成了区块头和区块体两部分。

区块链的每个节点，都保存着区块链从创世到现在的每一区块，即每一笔交易都被保存在节点上，现在已经有几百个GB了。
每当比特币系统中有一笔新的交易生成，就会将新交易广播到所有的节点。每个节点都把新交易收集起来，并生成对应的默克尔根，拼接完区块头后，就开始调整区块头里的随机数值，然后就开始算数学题

将算出的result和网络中的目标值进行比对，如果是结果是小于的话，就全网广播答案。其他矿工收到了这个信息后，就会立马放下手里的运算，开始下一个区块的计算。
举个例子，当前A节点在挖38936个区块，A挖矿节点一旦完成计算，立刻将这个区块发给它的所有相邻节点。这些节点在接收并验证这个新区块后，也会继续传播此区块。当这个新区块在网络中扩散时，每个节点都会将它作为第38936个区块(前一个区块为38935)加到自身节点的区块链副本中。当挖矿节点收到并验证了这个新区块后，它们会放弃之前对构建这个相同高度区块的计算，并立即开始计算区块链中下一个区块的工作。
整个流程就像下一张图所展示的这样：

简单来说，双花问题是一笔钱重复花了两次。具体来讲，双花问题可分为两种情况：
1.同一笔钱被多次使用；
2.一笔钱只被使用过一次，但是通过黑客攻击或造假等方式，将这笔钱复制了一份，再次使用。
在我们生活的数字系统中，由于数据的可复制性，使得系统可能存在同一笔数字资产因不当操作被重复使用的情况，为了解决双花问题，日常生活中是依赖于第三方的信任机构的。这类机构对数据进行中心化管理，并通过实时修改账户余额的方法来防止双重支付的出现。而作为去中心化的点对点价值传输系统，比特币通过UTXO、时间戳等技术的整合来解决双花问题。

UTXO的英文全称是 unspent transaction outputs ，意为 未使用的交易输出 。UTXO是一种有别于传统记账方式的新的记账模型。
银行里传统的记账方式是基于账户的，主要是记录某个用户的账户余额。而UTXO的交易方式，是基于交易本身的，甚至没有账户的概念。在UTXO的记账机制里，除了货币发行外，所有的资金来源都必须来自于前面某一个或几个交易。任何一笔的交易总量必须等于交易输出总量。UTXO的记账机制使得比特币网络中的每一笔转账，都能够追溯到它前面一笔交易。
比特币的挖矿节点获得新区块的挖矿奖励，比如 12.5 个比特币，这时，它的钱包地址得到的就是一个 UTXO，即这个新区块的币基交易（也称创币交易）的输出。币基交易是一个特殊的交易，它没有输入，只有输出。
当甲要把一笔比特币转给乙时，这个过程是把甲的钱包地址中之前的一个 UTXO，用私钥进行签名，发送到乙的地址。这个过程是一个新的交易，而乙得到的是一个新的 UTXO。
这就是为什么有人说在这个世界上根本没有比特币，只有 UTXO，你的地址中的比特币是指没花掉的交易输出。
以Alice向Bob进行转账的过程举例的话：

UTXO 与我们熟悉的账户概念的差别很大。我们日常接触最多的是账户，比如，我在银行开设一个账户，账户里的余额就是我的钱。
但在比特币网络中没有账户的概念，你可以有多个钱包地址，每个钱包地址中都有着多个 UTXO，你的钱是所有这些地址中的 UTXO 加起来的总和。
中本聪发明比特币的目标是创建一个点对点的电子现金，UTXO 的设计正可以看成是借鉴了现金的思路：我们可能在这个口袋里装点现金，在那个柜子角落里放点现金，在这种情况下不存在一个账户，你放在各处的现金加起来就是你所有的钱。
采用 UTXO 设计还有一个技术上的理由，这种特别的数据结构可以让双重花费更容易验证。对比一下：

『伍』 「开发」挖矿是如何产生比特币的

币圈挖矿是指矿工使用矿机，消耗着电力，计算算法题目（解决具有一定工作量的工作量证明机制问题，来管理比特币网络--确认交易并且防止双重支付），算出标准答案（获得生成区块的权利，并成功生成新的区块），而获得一定量货币奖励的这个过程（比特币）。

每一个人（网络节点）向全村（全网络）进行广播交易，这些广播出来的交易在经过矿工（在网络上的计算机）验证后，矿工用自己的算法答案（工作证明结果）来表达确认，确认后的交易会被打包到数据块中（一页账本），数据块会串起来形成连续的数据块链（整个账本）。

当一个人（节点）找到了匹配要求的算法答案，那么它就可以向全网络广播自己的结果。其他人就可以接收这个新解出来的数据块，并检验其是否合格。

如果其他人通过计算发现确实满足要求（比特币要求的运算目标），那么该页账本（数据块）有效，其他的人就会接受，相对应也获得了一定的奖励。

挖矿的产能

矿工每次成功记录一页账本，就会诞生一定数量的新比特币，用来激励成功记账的矿工。

比特币系统按照中本聪先生预先设定好的节奏决定发行的比特币数量。

除了挖矿奖励之外，矿工还会获得手续费。

由于矿工可以自行决定是否将某一个交易数据打包到数据块中，因此矿工有可能优先选择手续费较高的交易来打包。

『陆』 比特币是怎么发行的

比特币没有特定的发行机构，而是依靠一套去中心化的发行机制，逐步将比特币

发行出去。

比特币系统相当于一个去中心化大账本，每个区块就是这个账本中的一页，系统

自动生成比特币作为奖励激励矿工参与记账。

每10分钟，全体矿工一起计算一道问题，最先算 出答案的矿工获得记一页账的权

利，记账完成后，他将自动获得一定量的比特币，这就是新增比特币的发行过

程。

根据中本聪的设计，最开始每记一次账奖励50个比特币，每记21万页账（也就是

21万个区块，大约需要4年），记账的奖励就会减少一半，直到大约2140年，比特

币将无法继续细分，至此，比特币发行完毕，总量2100万。所以，挖矿要趁早噢~

『柒』 什么是比特币

比特币是一种建立在全球网络上的电子货币支付系统
比特币是建立在全球去中心化网络系统上的，没有央行和第三方机构参与发行的，总量固定的电子货币系统。比特币同时具有支付系统特性和货币属性，全球网络节点全天候的在维护着比特币网络。

英文:Bitcoin 货币符号: 英文缩写:BTC 或 XBT

维基网络对比特币的介绍
Bitcoin与传统货币不同，比特币运行机制不依赖中央银行、政府、企业的支持或者信用担保，而是依赖对等网络中种子文件达成的网络协议，去中心化、自我完善的货币体制，理论上确保了任何人、机构、或政府都不可能操控比特币的货币总量，或者制造通货膨胀。它的货币总量按照设计预定的速率逐步增加，增加速度逐步放缓，并最终在2140年达到2100万个的极限。

网络对比特币的介绍
比特币基于一套密码编码、通过复杂算法产生，这一规则不受任何个人或组织干扰，去中心化；任何人都可以下载并运行比特币客户端而参与制造比特币；比特币利用电子签名的方式来实现流通，通过P2P分布式网络来核查重复消费。每一块比特币的产生、消费都会通过P2P分布式网络记录并告知全网，不存在伪造的可能。比特币不依靠特定货币机构发行，它通过特定算法的大量计算产生，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。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。

互动网络对比特币的介绍
比特币是一种由开源的P2P软体产生的电子货币。比特币不依靠特定货币机构发行，它通过特定算法的大量计算产生，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。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。

Bitcoin和bitcoin的区别
需要说明的是

在英文里，单词Bitcoin和bitcoin表示的是两个概念支付网络以及货币单位

以大写B开头的Bitcoin代表的是比特币网络系统或者比特币网络协议，它是一个建立在去中心化网络上的支付系统。

你可以把简单将Bitcoin的理解为一个建立在互联网上不由任何任何第三方操纵的公共记帐系统。以小写b字母开头的bitcoin一词指的是建立在Bitcoin即比特币网络上面的数字货币（电子货币、电子现金、加密货币），bitcoin是建立在比特币支付系统中的支付记帐单位。我们把产生bitcoin的网络系统称之为Bitcoin。studybtc.com

在中文里，很多地方不加区分的将Bitcoin和bitcoin都称为比特币

其主要特点有：
1、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。

2、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。

3、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。

4、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很少的交易费以确保交易更快执行。

5、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。

6、比特币并不是完全匿名的
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要花一些工夫才能在使用比特币时保护隐私。所有的比特币交易都公开且永久地存储在网络中，这就意味着任何人都可以查看到任何一个比特币地址中的余额和交易记录。除非比特币持有者在交易时透露了个人信息，比特币地址不会关联到比特币持有者的真实身份。这也就是为什么建议比特币持有者使用多个比特币地址的原因；事实上，你每次都应创建新的地址用于接收比特币。这在公共场合（比如在网站上）使用比特币时尤其重要。另外，你也可以考虑使用像Tor这样的工具来隐藏你的IP地址，使其不被记录。学习比特币

7、比特币仍有实验性

比特币是一个正处于积极发展中的实验性新货币。尽管它的实验性正随着它不断增长的使用率而在逐渐减小，但是要记住比特币是一个全新的发明，它正探索以往从未被尝试过的理念，因此，没有人可以预测比特币的未来。

『捌』 比特币挖矿的原理是什么

比特币挖矿是利用计算机硬件为比特币网络做数学计算进行交易确认和提高安全性的过程。

『玖』 比特币的运行机制及与区块链的联系

佚名

每一笔比特币交易，都会被区块链网络中的节点记录下来，以此增强交易公信力，保护交易双方利益。但如果所有节点都参与记录的话，容易因为网络延迟等因素造成账本信息不一致，也难以避免记账人会篡改交易信息。

因此比特币采用工作量证明（Proof of Work）共识机制，让所有节点通过解决工作量证明难题的方式参与竞争，竞争成功的节点拥有新区块的记账权，并能够将记录的信息广播出去。其他节点接收后将根据此消息进行数据同步，确保账本一致。这种竞争记账权的过程，叫做挖矿，参与挖矿的节点，叫做矿工。矿工挖矿成功后可以获得区块奖励，即一定数额的比特币，还可以收取该区块上的交易手续费。在利益的驱使下，节点会积极参与挖矿并维护交易记录的真实有效。

比特币的发行只有一种方式，即区块奖励，也就是说比特币是通过挖矿产生的。不过，比特币并不能通过挖矿无限产生，其算法规定了每产生210100 个区块（约四年），比特币的区块链奖励就要减半一次。由于比特币的发行总量恒定为2100万个，预计会在2140年挖完。这个规定确保了比特币不会由于人为增发而发生严重的通货膨胀，可以保护比特币的价值。

比特币的运行以区块链技术为依托，比特币与区块链有着密不可分的关系。比特币是一种资产，而区块链就是为这种资产设定好运行规则的底层技术，从而保证每一笔交易顺利进行。这就好比视频文件与播放器之间的关系，视频的播放必须要通过播放器的底层技术处理才能实现。区块链技术的诞生源于比特币概念的提出，可以说区块链技术是比特币催化下的产物。目前，区块链技术不止运用于比特币等加密货币，在各个领域都有广泛的应用，但比特币仍旧是区块链技术上最早、最成功的应用。