一、比特币算法原理

比特币算法主要有两种，分别是椭圆曲线数字签名算法和SHA256哈希算法。

椭圆曲线数字签名算法主要运用在比特币公钥和私钥的生成过程中，该算法是构成比特币系统的基石。SHA-256哈希算法主要是运用在比特币的工作量证明机制中。

比特币产生的原理是经过复杂的运算法产生的特解，挖矿就是寻找特解的过程。不过比特币的总数量只有2100万个，而且随着比特币不断被挖掘，越往后产生比特币的难度会增加，可能获得比特币的成本要比比特币本身的价格高。

比特币的区块由区块头及该区块所包含的交易列表组成，区块头的大小为80字节，由4字节的版本号、32字节的上一个区块的散列值、32字节的 Merkle Root Hash、4字节的时间戳（当前时间）、4字节的当前难度值、4字节的随机数组成。拥有80字节固定长度的区块头，就是用于比特币工作量证明的输入字符串。不停的变更区块头中的随机数即 nonce的数值，并对每次变更后的的区块头做双重 SHA256运算，将结果值与当前网络的目标值做对比，如果小于目标值，则解题成功，工作量证明完成。

比特币的本质其实是一堆复杂算法所生成的一组方程组的特解（该解具有唯一性）。比特币是世界上第一种分布式的虚拟货币，其没有特定的发行中心，比特币的网络由所有用户构成，因为没有中心的存在能够保证了数据的安全性。

二、比特币里总共有哪些币

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形式的虚拟的加密数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。与所有的货币不同，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。比特币与其他虚拟货币最大的不同，是其总数量非常有限，具有极强的稀缺性。

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三、虚拟货币算法有哪些

Litecoin

Litecoin（LTC）发布于2011年10月7日,是目前市值最高的山寨币，约为 BTC市值的2%。目前单价为2.31美元，总币值 3800万美元。

这同样是一种分布式（去中心化）的数字货币。不同于比特币使用的 SHA256挖矿算法，LTC采用 scrypt算法。独特的算法也是从山寨币中脱颖而出的关键，scrypt算法使用 SHA256作为其子程序，而 scrypt自身需要大量的内存，每个散列作为输入的种子使用的，然后与需要大量的内存存储另一种子伪随机序列，共同生成序列的伪随机点而输出哈希值。在 BTC（Bitcoin）的开采依靠单纯的显卡挖矿已经力不从心（利用一般配置显卡挖到一个 BTC大概需要十几到数十天），各种价格不菲挖矿机的出现提高了普通人通过挖矿获得 BTC的门槛，而 LTC在使用 PC显卡挖矿上具有一定优势。（本段来源于知乎。）

Litecoin对比 BTC在技术上做了一点的改进，如果现在 BTC是金，那 LTC暂时是银。

Litecoin的最大优点是能更快确认真伪，该虚拟货币由 Charles Lee设计和维护。比特币的交易需要验证，验证的时间平均在10分钟以上，大多数交易网站验证需要1个小时。Litecoin交易确认平均为2.5分钟，开发者声称缩短验证增加了虚拟货币的实用性。定制机器和 AMD GPU的比特币采矿效率最高，令使用 CPU采矿的矿工几乎无利可图。Litecoin的采矿排除了 GPU和定制处理器，因此不过于依赖少量专业矿工。

PPCoin

PPCoin（PPC）发布于2012年8月19，在 BTC原有技术上有所提升。使用 proof-of-stake，并加入 coin age概念。

PPCoin是 Bitcoin的分叉项目，目标是实现能源效率，并尽可能保持原 Bitcoin的最好性能。PPCoin单价0.22美元，总币值 400万美元。

PPCoin没有一个固定的货币供应量上限，但这并不意味着 PPCoin比 Bitcoin有明显通胀。可以将 Bitcoin比做黄金，黄金每年的通胀是1-3％左右，虽然黄金并没有已知的货币供应量上限，但我们仍知道它是可靠的稀缺品。

PPCoin的铸造有两种类型，工作证明及股权证明。工作证明的铸币率受摩尔定律影响，这取决于我们的工作证明能力的成倍增长。而大家都知道的是摩尔定律最终会结束，到那时通胀的 PPCoin可能已经接近黄金的水平。而股权证明铸造每年最多通胀 1％。与此同时，PPCoin的交易费用被销毁以抗衡通胀。所以整体来说， PPCoin的铸币设计仍是未来一个非常低的通胀设计，可以达到和 Bitcoin相媲美的程度。

PPCoin的奖励方式类似彩票，会根据矿工持有的 PPCoin数量决定获胜几率，创始人之一的 Sunny King说，他们的设计是基于长期能量效率的新概念。

Terracoin

Terracoin（TRC）发布于2012年10月26，总币量 4200万。每块速度为2分钟，比 LTC稍快一些。技术上没有太多特别之处，类似 BTC每4年产量减半。

不过运营团队似乎有较强商业背景，可能会在流通上优于其他比特币。虚拟货币现在的发展越来越得到重视，现在一些有商业背景的团队进入，会加速虚拟货币的发展。

Namecoin

Namecoin是一个基于比特币技术的分布式域名系统，其原理和 Bitcoin一样，这个开源软件首次发布的日期是2011年4月18日。

Namecoin产生于一个不同于 Bitcoin主交易区块的起源块，使用一个新的区块链（blockchain），独立于 Bitcoin的区块链之外，因为是基于 Bitcoin，域名的安全性，分布性，鲁棒性，加密性，迁移都有数学保证。可以用挖 Bitcoin的方式，同时挖 Namecoin。

这个项目由 bitdns讨论并提出，主要是对目前 DNS的缺陷不满。Namecoin惟一的顶级域名是.bit,注册.bit域名需要花费 Namecoin。

四、比特币的核心技术包括哪些

比特币的核心技术包括1、非对称加密技术 2、点对点传输技术 3、哈希现金算法机制。

1.非对称加密技术和对称加密技术最大的不同就是有了公钥和私钥之分。非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密;如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。公钥是公开的，私钥是保密的。由于不涉及私钥的传输，整个传输过程就变得安全多了。后来又出现了具备商业实用性的非对称RSA加密算法以及后来的椭圆曲线加密算法(ECC)，这些都奠定了加密算法理论的基础，但是美国国家安全局NSA最初认为这些技术对国家安全构成威胁，所以对这些技术进行了严密的监控，知道20世纪90年代末NSA才放弃了对这些技术的监控，这些非对称技术才最终走入了了公众的视野。这项技术对应到比特币场景中就是比特币的地址和私钥。

2.点对点传输技术顾名思义，就是无需中心服务器、个体之间可以相互传输信息的技术，P2P网络的重要目标就是让所有客户端都能提供资源，包括宽带、存储空间和计算能力。对应到比特币网络中就是利用点对点的技术实现真正的去中心化。

3.哈希现金算法机制就是让那些制造垃圾邮件的人付出相应的代价!发送者需要付出一定的工作量，比如说哈希运算，几秒钟时间对于普通用户不算什么，但对于垃圾邮件的发送者每封邮件都要花几秒钟的时间，这样的成本是没有办法负担的。同时每次运算都会盖上一个独一无二的时间戳，这样就能保证邮件发送方不能重复使用一个运算结果。对于比特币而言也是同样的道理，如何保证一笔数字货币没有被多次消费(Double Spending)，就类似于验证一封邮件没有被多次发送，所以就要保证每一笔交易顺利完成，必须要付出一定的工作量(proof of Work)，并且在完成交易时盖上一个时间戳表示交易完成的时间。