⑴ 区块链100讲:16进制数据的编码/解码算法
在数字世界里,二进制是计算机的通用语言,而16进制则是它的精简版,如同密码一样隐藏着信息。让我们以"嘉文"这个中文名为例,其拼音 jiawen(全小写)在计算机中以16进制形式表现为 6A696177656E。这无疑对记忆力提出了挑战,相较于人类易读的文本,16进制数据的直观性就显得微不足道。
举个生动的例子,响铃的代码07,看似神秘,但在文本中却变成"07",变得易于理解和记忆。Bitcoin地址就是这种看似难以解读的16进制数据,不经过转换,它在屏幕上的呈现就像是一串密码。想象一下,查询银行账户余额时,77元的显示可能只是大写的"M",而转换成16进制的3737后,用户就能立刻理解其含义:数字与字符之间的差异,以及它们背后的存储和显示形式。
数字7与字符7,数字77与字符77,实际存储的16进制与显示屏幕的对应,揭示了16进制编码的复杂与巧妙。下面,我们将深入探讨几种将16进制数据转化为文本的编码方法,以提升其可读性和理解性。
Base64是一种以64个字符来编码二进制数据的工具,比如常见的.exe、jpg、pdf文件。当二进制数据遇到文本编辑器的困扰时,Base64就像一个转换器,将二进制数据转化为可读的字符串。Base64编码的过程涉及将二进制数据分组并查找对应字符,确保信息的完整性和安全性。
Base58Check是Base58的一种扩展,为了解决原始Base58编码中可能的混淆和完整性问题。它在Base58的基础上加入了校验码,确保在数据传输过程中,无论是版本信息还是哈希值,都能有效防止误输入和数据损坏。比特币地址的生成就采用了Base58Check,通过添加版本信息和哈希值校验,为用户提供了额外的安全保障。
通过这些编码技巧,16进制数据从神秘的代码变成了人类可以理解和操作的字符串,这就是数字世界中数据编码与解码的魔力。在区块链的世界里,这样的转换更为重要,因为它们决定了信息的流通与保护。
⑵ 比特币的工作量证明要怎么理解
客户端不需要知道真正的随机数,客户端(也是系统)其实就是要“随机数”所求的哈希值小于某个值。
如:041665464(随机数)的SHA256的值是:(16进制)0FFFFFFFFFF...(假如)
它不符合小于00FFFFFFFF的规定,所以不是区块。
041665465(随机数)的SHA256的值是:(16进制)000FFFFFFFF...(假如)
它符合小于00FFFFFFFF的规定,所以它是区块。
实际上找小于一个哈希值的随机数很难的,这正是工作量证明的原理。
要小于的这个值(00FFFF...)是可变的(难度),这个随时间和计算力的大小而变化。
⑶ 如何生成一个比特币地址(含代码实现)
生成比特币地址的流程和代码实现如下:
首先,生成一个256位的数作为私钥。
然后,使用ECDSA-secp256k1算法计算公钥,并在开头加上0x04成为非压缩公钥。
如果需要,将非压缩公钥转为压缩公钥,通常从完整公钥中取出x坐标,根据y坐标最后一个字节是偶数或奇数,在x坐标开头添加0x02或0x03。
计算公钥的SHA-256哈希值。
接着,计算上述哈希值的RIPEMD-160哈希值。
在哈希值结果中加入地址版本号,例如比特币主网版本号"0x00"。
计算上一步结果的SHA-256哈希值。
再次计算上一步结果的SHA-256哈希值。
取上一步结果的前4个字节(8位十六进制数),D61967F6,将其加在第五步结果的后面,作为校验,这就是比特币地址的16进制形态。
最后,将上一步结果用base58编码,得到的是最常见的比特币地址形态。
下面附上代码实现示例:
使用Python生成随机私钥并转换成地址:
指定私钥并转换成地址:
代码实现中,Python因其简洁易用,使得生成比特币地址的过程更为高效。对Python感兴趣的知友不妨一试,快速上手,完成任务。
⑷ 离线生成的比特币地址是如何避免冲突的
BTC的地址生成过程如下,完整的可以查一下比特币中文维基:
比特币地址的生成过程
(说明: 有些数字以"0x"开头,意思是此数字使用十六进制表示法。"0x"本身没有任何含义,它是C语言流传下来的,约定俗成的写法,比如0xA就是十进制的10。另外,1个字节 = 8位二进制 = 2位十六进制)。
第一步,随机选取一个32字节的数、大小介于1 ~ 0xFFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFE BAAE DCE6 AF48 A03B BFD2 5E8C D036 4141之间,作为私钥。
第二步,使用椭圆曲线加密算法(ECDSA-secp256k1)计算私钥所对应的非压缩公钥。 (共65字节, 1字节 0x04, 32字节为x坐标,32字节为y坐标)关于公钥压缩、非压缩的问题另文说明。
第三步,计算公钥的 SHA-256 哈希值
第四步,取上一步结果,计算 RIPEMD-160 哈希值
第五步,取上一步结果,前面加入地址版本号(比特币主网版本号“0x00”)
00
第六步,取上一步结果,计算 SHA-256 哈希值
第七步,取上一步结果,再计算一下 SHA-256 哈希值(哈哈)
第八步,取上一步结果的前4个字节(8位十六进制)
D61967F6
第九步,把这4个字节加在第五步的结果后面,作为校验(这就是比特币地址的16进制形态)。
00D61967F6
第十步,用base58表示法变换一下地址(这就是最常见的比特币地址形态)。
⑸ 【2019-07-12】比特币的钱包地址验证
第一步,随机选取一个32字节的数,大小介于1~0xFFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFE BAAE DCE6 AF48 A03B BFD2 5E8C D036 4141之间,作为私钥
第二步,使用椭圆曲线加密算法(ECDSA-SECP256k1)计算私钥所对应的非压缩公钥(共65字节,1字节0x04,32字节为x坐标,32字节为y坐标)。
第三步,计算公钥的SHA-256哈希值
第四步,计算上一步哈希值的RIPEMD-160哈希值
第五步,在上一步结果之间加入地址版本号(如比特币主网版本号"0x00")
00
第六步,计算上一步结果的SHA-256哈希值
第七步,再次计算上一步结果的SHA-256哈希值
第八步,取上一步结果的前4个字节(8位十六进制数)D61967F6,把这4个字节加在第五步结果的后面,作为校验(这就是比特币地址的16进制形态)
00D61967F6
第九步,用base58表示法变换一下地址(这就是最常见的比特币地址形态)
如果给你个地址你只要:
base58->二进制-> 这时是第8步,
如果我们把后面4个字节拿掉,
就是第5步的结果,你只要重复以上步骤到第8步
取前4个和地址后4位比较就可以得到答案了
⑹ 什么是hash值 经常听说的Sha256又是什么
大家好,我是Seabook,也被称为海叔,澳大利亚Deakin大学的在读博士,专注于区块链底层算法研究。我将开启一个深入讲解区块链技术的系列,让我们一起探索和学习。
为了深入理解比特币等加密货币的核心技术,我们必须掌握基础概念。首先,我们来聊聊Hash值和SHA256。简单来说,Hash值,或散列函数,是将任意数据转化为固定长度的数字指纹。它将数据混淆并生成一个被称为散列值的短字符串,通常用字母和数字表示。一个好的Hash函数很少产生冲突,对于数据库操作极其重要。
以SeabookHashFunc为例,它实际上就是SHA256算法,由NSA创建,SHA-2家族的一员。SHA256是比特币中最常用的哈希算法,它将任何输入转化为256位的二进制表示,通常以16进制形式呈现,长度为64个字符。
在比特币中,区块的生成就离不开SHA256。每个区块的哈希值都由其内容通过SHA256计算得出,如Merkle Root(后续会进一步讲解)。由于哈希的特性,一旦块中的信息更改,其哈希值也将随之改变,这确保了区块链的不可篡改性。
你已经理解得很透彻了,block的哈希值确实是由SHA256计算,任何微小的变动都会导致整体哈希值的改变,从而保证了区块信息的完整性。这是区块链安全性的基石之一。
我们在区块链系列中已经学习了这些基础知识,接下来我们将深入探讨更多技术细节。期待与你共同进步,欢迎留言交流。