比特幣采用的加密算法主要包括SHA-256和橢圓曲線數(shù)字簽名算法（ECDSA），這些算法共同構(gòu)成了比特幣安全性和去中心化特性的技術(shù)基石，確保交易不可篡改且用戶身份匿名。
SHA-256算法是比特幣的核心哈希函數(shù)，它將任意長(zhǎng)度的交易數(shù)據(jù)壓縮為256位的唯一哈希值，用于挖礦過程和交易驗(yàn)證。在挖礦中，礦工通過反復(fù)計(jì)算SHA-256哈希值來尋找滿足特定條件的輸入值，以此獲得區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)；在交易驗(yàn)證時(shí)，該算法確保每筆輸入和輸出的合法性，防止雙花攻擊。這種算法的抗碰撞性意味著幾乎不可能找到兩個(gè)不同輸入產(chǎn)生相同哈希值，從而保障了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的完整性。
ECDSA算法則基于secp256k1橢圓曲線，負(fù)責(zé)生成私鑰和公鑰，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名機(jī)制。每個(gè)比特幣用戶擁有一個(gè)私鑰和一個(gè)對(duì)應(yīng)的公鑰，私鑰用于簽署交易以證明所有權(quán)，公鑰用于接收比特幣；簽名過程通過ECDSA驗(yàn)證交易的真實(shí)性，確保只有私鑰持有者才能發(fā)起交易。這種非對(duì)稱加密設(shè)計(jì)不僅強(qiáng)化了安全性，還支持了比特幣的匿名性，因?yàn)楣€可以公開而無需暴露用戶身份。
這些算法協(xié)同工作，通過分布式賬本技術(shù)記錄所有交易數(shù)據(jù)。比特幣網(wǎng)絡(luò)中沒有中央機(jī)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)完整的交易歷史，SHA-256哈希值鏈接區(qū)塊形成不可逆的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，ECDSA簽名則防止未授權(quán)訪問；這種組合確保了交易的透明度和防篡改性，即使部分節(jié)點(diǎn)失效，系統(tǒng)仍能穩(wěn)定運(yùn)行。公鑰通過SHA-256和RIPEMD160雙重哈希生成比特幣地址，進(jìn)一步保護(hù)用戶隱私。
盡管比特幣的加密算法在現(xiàn)有技術(shù)下高度安全，但量子計(jì)算的潛在威脅引發(fā)了行業(yè)關(guān)注。ECDSA算法理論上可能被量子計(jì)算破解，但這需要漫長(zhǎng)的發(fā)展周期；比特幣社區(qū)可通過硬分叉升級(jí)到抗量子算法來應(yīng)對(duì)，因?yàn)榧用荏w系的本質(zhì)是防御成本遠(yuǎn)低于攻擊成本，確保系統(tǒng)能快速適應(yīng)新挑戰(zhàn)。這種靈活性是比特幣作為去中心化數(shù)字貨幣的核心優(yōu)勢(shì)。
