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2022上半年矿圈进化史及算力格局新趋势

虽然私钥只是一个简单的数字,但它仍然很难被破解,原因在于这个数字的集合足够大,大到我们很难穷尽所有数字,并对它们进行逐一的验证。2的256次方近似于10的77次方,10的77次方有多大,我再举个例子你就清楚了

到目前为止,人类可观测的宇宙中的原子数约为10的80次方

进一步,因为这个数的范围很大,所以我们能猜中一个正确私钥的概率就变得非常低,假设地球上使用比特币的人数达到100亿,也就是10的10次方,则你猜中一个比特币私钥的概率是

这个概率到底有多小呢,我再给你举两个例子:

"双色球"一等奖的中奖概率是8×10ˉ?。——摘自《中国福利彩票的中奖概率》

从全世界范围来看(假设全世界人口为70亿),一年中每个人遭遇雷击的概率是175万分之一(5×10ˉ?)。——摘自中国气象局-《遭遇雷击的概率有多高》

说明什么呢?说明被雷击中的概率 > 抽中500万的概率 >> 猜中比特币私钥的概率

上面的不等式中,我用了>>这个符号表示远远大于

从概率的角度,我们确实很难破解私钥,但此时你可能会问,彩票一等奖和被雷击中很难发生,在于它们发生的频率很低,但计算机不一样,计算机的计算速度很快,我们可以很容易的利用计算机的处理速度,来提升猜中私钥的可能性,也就是快速计算10的67次方个私钥,总有一次猜中把。

是的,通过这种暴力破解的方法确实可以实现破解比特币的私钥,但它要付出的代价也是极其高昂的,接下来我们就来做个试验。

我在我的Macbook Pro 2015版上运行了一条命令

$ begin=`date +%s`; for ((i=0;i<10;i++));do bx="" seed="" |="" bx="" ec-new="" |="" bx="" ec-to-public="" |="" bx="" ec-to-address="" |="" xargs="" -i@="" /baike/btc/btc_balance="" -addr="" @=""> /dev/null; done; end=`date +%s` ; echo `echo "scale=2;$end-$begin" | bc`

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这条命令看不明白没关系,我来介绍下它的功能:

这条命令会随机产生10个比特币的私钥和地址,并获取它的余额,这是暴力破解的基本步骤(其实还差一步判断余额是否大于0,如果大于0就代表猜中了,但我们这里只预估成本,可以省去这一步),产生10个私钥的目的是为了利用计算机的并行能力,因为我的CPU有4个核心;这条命令还会输出程序运行所需要的时间,可以看到最后一行的15表示运行了15秒

利用这个程序的输出,我们就可以计算出猜中一个私钥需要花多长时间了,猜10个私钥需要15秒,那么10次猜测,需要

注意,经过换算,等式右边的单位已经是年了,通过简单的实验和计算,我们可以估算出,想要暴力破解比特币私钥,几乎是不可能完成的任务。

使用安全的算法产生私钥

即便私钥的设计已经足够安全,但如果使用不当,仍然会产生严重的后果,正如统计结果显示:目前还是有很多人使用1234567作为他们的账户密码——就是一个典型的例子。我们不要自己去生成私钥,最好借用比特币软件,例如钱包或bitaddress.org这样的站点来帮你产生私钥,这里简单介绍下这些软件产生私钥的原理,大致分为3个步骤:

产生一个很长的随机字符串(随机源)——例如bitaddress.org网站就是通过捕捉人们滑动鼠标的随机行为来产生随机源的。

将步骤1的数据输入到SHA256 hash算法,输出一个256位的数确保产生的数在私钥规定的范围之内,否则重新回到第1步

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