质数币（XPM）

质数币（Primecoin，XPM），又称素数币（来自英语“prime”——素数和“coin”——货币）是比特币的一个分叉，是以寻找质数为工作量证明的加密货币。质数币的创始人是 Sunny King。

质数币旨在避免PoW的能量浪费，质数币使用PoW机制，它挖矿的过程就是寻找质数链。Primecoin 通常用符号 Ψ 表示。截至2015年12月27日，Primecoin 的价格为 0.07 美元，总发行量约为 1300 万个 Primecoin。

发展历程

2013年，Primecoin 由 Sunny King 推出，他也是 Peercoin 的创始人。与其他通过解决无外部价值的数学问题进行挖矿的加密货币不同，Primecoin 的挖矿涉及生成素数链（Cunningham 链和双重素数链）。这些链条对科学家和数学家有用，并且满足工作量证明系统的要求：计算困难但易于验证，并具有可调节的难度。

在推出后不久，一些行业杂志报道了超过18,000名新用户涌入挖掘 Primecoin，导致专用服务器提供商不堪重负。在2014年前，它曾被列为十大加密货币之一。

Primecoin 的区块时间为一分钟，每个区块都会调整难度，区块奖励与难度相关。

机制

质数币将寻找坎宁安链（Cunningham chains）和双链（Bi-twin chains）作为PoW（Proof-of-Work）工作量证明机制。PoW的设计使得质数币网络上的所有节点都可以高效的进行验证工作。

工作证明系统

工作证明系统设计得使得每个参与者都能检查整个网络的工作。为了满足这一要求，数字的大小不应过大。Primecoin网络的工作证明系统具有以下特点：

1. 排除了梅森素数，因为它们的数字极其庞大。
2. 网络的工作结果是生成伪素数链。
3. 随着链长度的增加，寻找素数链的难度呈指数增长。
4. 伪素数链的正确性可以在所有网络节点上轻松验证（使用费马测试，a=2）。
5. 以下三种类型的素数链被接受作为工作证明：
   • 第一类坎宁汉序列
   • 第二类坎宁汉序列
   • 双素数孪生链
6. 区块链的哈希值乘以任意自然数，并作为素数链中的第一个数字。

与比特币的区别

确认系统的不同：比特币的确认系统基于SHA-256算法生成的哈希值。在寻找哈希值时，整个系统的计算能力仅用于支持自身的经济体系，而Primecoin在工作过程中进行有用的计算。Primecoin的确认系统基于寻找长的 Cunningham 链。

• 更高的生成速度：比特币协议的目标是保持每10分钟生成一个区块，而Primecoin的生成速度保持在每分钟生成一个区块。
• 更快的交易确认速度：由于Primecoin的区块生成速度平均比比特币快10倍，因此其交易确认速度大约也是比比特币快10倍。
• 平滑的难度调整：比特币的挖矿难度每2016个区块（大约每两周）调整一次，而Primecoin的难度每生成一个区块（每分钟）就调整一次。
• 区块奖励：比特币的区块奖励随着发行的货币数量的增加而减少。而Primecoin的区块奖励取决于区块搜索的难度，公式为999/难度²。
• 没有预挖矿：Primecoin在2013年7月7日没有进行预挖矿，而是直接启动。
• 没有发行上限：比特币的发行受协议控制，最多发行2100万个比特币。而Primecoin的发行量没有固定上限，但受到摩尔定律的影响，通过挖矿设备的优势和算法的改进来调节。作者认为这种方式是对黄金稀缺性的更现实模拟。

应用

用于挖掘Primecoin的程序如下：

1. 原始客户端Primecoin-Qt
2. Amaz Primelauncher 0.2
3. jhPrimeminer 7.1
4. Primecoin高性能版11（修改版的原始客户端）