比特币采用双SHA-256哈希算法，行业内常简写为SHA256d，依托该算法运行工作量证明共识机制，也是整个比特币网络实现挖矿、区块打包与账本防篡改的底层密码学基础。很多新手容易混淆概念，单纯认为比特币使用单次SHA-256，实际上中本聪在协议设计中要求对区块头执行两次SHA-256运算，先将区块头数据进行哈希运算，再把得到的哈希结果再次送入SHA-256函数计算，最终输出256位哈希值，这套规则自2009年创世区块诞生后从未修改，属于比特币底层协议不可更改的核心规则。
SHA-256全称安全哈希算法256位，隶属于SHA-2家族，具备单向不可逆、雪崩效应、结果定长三大核心特征。任意长度的数据输入算法后，都会生成32字节固定长度的哈希摘要，原始数据仅仅改动单个字符，最终哈希结果就会发生彻底变化，依靠这种特性，区块链能够快速校验数据是否被篡改。比特币挖矿环节运算对象是80字节长度的区块头，包含版本号、上一区块哈希、交易梅克尔根、时间戳、难度参数以及随机数Nonce，矿工持续调整Nonce数值，不断重复双SHA-256计算，直到输出哈希数值小于网络动态目标值，即可生成合法区块，获得区块奖励。
依托双SHA-256算法，比特币网络建立起自动难度调节体系，网络每产出2016个区块自动调整挖矿难度，目标是维持平均10分钟出一块。全网算力上涨时难度同步抬高，算力下跌则难度降低，以此保证出块速度长期稳定。从硬件发展脉络来看，SHA-256运算逻辑简单、易于芯片硬件化，早期矿工依靠CPU、GPU参与挖矿，随着算力竞争加剧，专为SHA-256打造的ASIC矿机成为主流，也让比特币算力规模持续扩张。和莱特币Scrypt、门罗币RandomX等算法对比，SHA-256不依赖大容量内存，更加适合大规模专业化算力部署，同时拥有长达十余年的实战安全验证，尚未出现有效的密码学破解方案。
SHA-256在比特币体系内不止用于挖矿工作量证明，还多处参与协议运行。比特币地址生成流程同样用到SHA-256运算，公钥先经过SHA-256哈希，再进行RIPEMD-160运算得到公钥哈希，后续封装形成钱包地址。两种场景下算法用途不同，挖矿使用双次SHA-256，地址生成仅单次调用SHA-256，不少币圈投资者容易将两处应用场景混淆。同时要区分共识机制与哈希算法，工作量证明是共识规则，SHA-256是这套规则所依赖的密码学工具，二者不能等同看待。
长期以来市场不断出现各类新型加密算法，但是比特币社区始终没有更换SHA-256算法的计划。一旦修改底层哈希算法，意味着整条区块链协议硬分叉，现有挖矿设备全部失效，账本验证规则全面改动，会引发巨大的网络共识分裂风险。经过十几年市场检验，双SHA-256能够持续支撑全球海量节点同步验证，普通节点仅需要一次哈希运算就能快速校验区块合法性，验证成本极低，兼顾去中心化安全性与运行效率，这也是中本聪当初选择这套算法的关键原因。对于矿工、持币用户而言，理解该算法运行逻辑，能够更好看懂算力波动、难度调整、矿机适配等市场关键信息。
