比特币(bitcoin):让我们创造一种不受政府或其他任何人控制的货币

资讯 9个月前 manoon
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比特币诞生于 2008 年的一篇论文。一个叫中本聪的人提出了一个革命性的想法:让我们创造一种不受政府或其他任何人控制的货币!这个想法很疯狂:一串数字,背后没有资产支持,也没有人负责。如果你把它当成钱付给对方,别人怎么愿意接受?

比特币(bitcoin):让我们创造一种不受政府或其他任何人控制的货币

然而,幻想变成了现实。随后的几年里,在全球无数爱好者的支持下,比特币网络开始运作,越来越多的人和资本参与其中,一颗星星最终变成了燎原。过去的 2017 年,比特币迎来了爆发式增长。从年初的 1,000 美元,涨到最高 20,000 美元。整个世界都为之震动,从政府到普通民众。事实上,比特币已经并将继续改变世界。

比特币(bitcoin):让我们创造一种不受政府或其他任何人控制的货币

新闻媒体往往只关注其流行表现,而忽略或无法回答一些基本问题。

接下来,我尝试回答这些问题,希望能帮助您了解比特币。除了技术细节,很容易解释。

有一点需要注意,本文只讨论技术问题,不涉及如何投资比特币,更不用说预测价格趋势了。事实上,我不知道。如果我知道怎么发财,我可能不会在这里写博客了。

一、非对称加密

首先,要了解比特币,您必须了解非对称加密。

您可能听说过这个词。所谓的非对称加密其实很简单。加密和解密需要两个密钥:公钥和私钥。

比特币(bitcoin):让我们创造一种不受政府或其他任何人控制的货币

公钥是公开的,任何人都可以得到。私钥是保密的,只有所有者可以使用它。别人用你的公钥加密信息然后发给你,你用你的私钥解密,取出信息。反过来,您也可以使用私钥对信息进行加密,其他人使用您的公钥进行解锁,以证明该信息确实是您发送的,并且未被篡改。这称为数字签名(更详细的介绍请参见“什么是数字签名”)。

现在想象一下,如果公钥不是加密普通信息,而是加密一笔钱并发送给你会怎样?

首先,你可以解锁加密包,取出里面的钱,因为私钥在你手中。其次,其他人无法窃取这笔钱,因为他们没有您的私钥。因此,付款可以成功。

这是比特币(和其他数字货币)的原理:非对称加密保证支付的可靠性。

因为支付的钱必须通过私钥提取,所以你是谁并不重要,但谁拥有私钥很重要。只有你有私钥,你才能提取支付给你的钱。 (其实真实的交易过程略有不同,私钥保证不提取支付给你的钱,而是保证只有你才能支付属于你的钱。详见下文。)

二、比特币钱包

对于比特币,钱不是支付给个人的,而是支付给某个私钥的。这就是交易匿名的根本原因,因为没有人知道这些私钥背后的是谁。

因此,比特币交易中的第一件事是您必须拥有自己的公钥和私钥。

你去网上比特币交易所开一个账户,他们会让你先生成一个比特币钱包。这个钱包不是用来存储比特币的,而是用来存储你的公钥和私钥的。软件会为你生成这两个密钥并放入钱包。

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根据约定,公钥长度为512位。这个长度不便于传播,所以协议还规定公钥要生成160位的指纹。所谓指纹就是一个比较短的哈希值,很容易传播。 160位是二进制的,用十六进制写的,大约26到35个字符,比如1TFn5BvBMtWaNVN2etqAu4m4GSEYsFg7xJ。这个字符串叫做钱包地址,它是唯一的,也就是每个钱包的地址肯定是不一样的。

当您收到某人的钱时,只需告诉对方您的钱包地址,您就可以向该地址付款。由于您是此地址的所有者,您将收到这笔钱。

因为你是否拥有某个钱包地址是通过私钥证明的(具体的证明方法后面会介绍),所以你必须保护好私钥。这是极其重要的。如果你的私钥被盗,你的比特币就会消失,因为其他人可以用你的身份转移钱包里的所有钱。

同样,如果你用比特币支付给别人,你一定不能把对方的钱包地址写错,否则你的比特币会被支付给另一个人。

三、交易流程

接下来,我将把整个过程串起来,看看比特币是如何完成一笔交易的。

交易是一个地址的比特币,转移到另一个地址。由于所有比特币交易记录都是公开的,因此可以查看该地址拥有多少比特币。因此,可以很容易地验证付款方是否有足够的比特币来完成交易。

问题是如何防止他人冒用您的姓名来申报交易。例如,有人声明了一笔交易:地址 A 向地址 B 支付了 10 个比特币。我怎么知道这个声明是真实的,并且声明人是地址 A 的所有者?

比特币协议规定,在申报交易时,除交易金额外,转让比特币的一方还必须提供以下数据。

验证此交易是否真实需要三个步骤。

第一步是找到最后一笔交易并确认付款人的比特币来源。

第二步计算付款人公钥指纹,确认与付款人地址一致,确保公钥真实。

第三步是用公钥解锁数字签名,确保私钥真实。

经过以上三个步骤,您可以断定这笔交易是真实的。

四、交易确认和区块链

确认交易真实性后比特币交易过程,交易尚未完成。交易数据必须写入数据库才能被认为是有效的,交易对手才能真正收到钱。

比特币使用称为区块链的特殊数据库。详细介绍请参见《区块链入门教程》。本文仅讨论交易如何写入区块链。

首先,所有交易数据都会传输给矿工。矿工负责将这些交易写入区块链。

根据比特币协议,一个区块的最大大小为1MB,一笔交易大约为500字节,所以一个区块最多可以包含2000多笔交易。矿工负责将这2000多笔交易打包成一个区块,然后计算这个区块的哈希值。

比特币(bitcoin):让我们创造一种不受政府或其他任何人控制的货币

计算hash的过程称为挖矿,需要大量的计算。矿工之间也有竞争。谁先算出hash,谁就会最先向区块链添加一个新区块,从而享受到这个区块的所有好处,而其他矿工一无所获。

交易一旦写入区块链,就无法逆转。这里需要建立一个概念:比特币不存储在钱包或其他地方,而只存在于区块链上。区块链记录你参与的每一笔交易,你收到了多少比特币,你支付了多少比特币,这样你就可以计算出你拥有多少资产。

五、miner 的收入

交易的确认离不开矿工。为什么会有人想成为矿工?

比特币协议规定,挖掘新区块的矿工将获得奖励。最初(2008 年)是 50 个比特币,然后每 4 年减半。目前(2018 年)是 12.5 比特币。货币。这也是比特币供给增加的机制,流通中的新比特币就是这样诞生的。

您可能会看到奖励每 4 年减半。由于比特币可以分到小数点后八位,那么到2140年,矿工将得不到任何奖励,比特币的数量将停止增加。此时比特币交易过程,矿工的收入完全依赖于交易费用。

所谓交易费,是指矿工可以从每笔交易中提取一笔费用,具体金额由付款人自愿确定。你可以不付钱,也不给矿工一分钱,但在这种情况下,没有人会处理你的交易,你将无法在很长一段时间内写入区块链进行确认。矿工总是优先考虑费用最高的交易。

目前,由于交易量的快速增加,手续费也有所上涨,一个区块2000多笔交易的总手续费可以达到3到10个比特币。如果您的手续费较低,很可能已经过了一周,交易还没有得到确认。

一个区块奖励12.5比特币,加上手续费,收益可观。按照现在的价格,可以达到100万元到200万元。想想看,运气好的话,几分钟就能挖出一个街区,得到这么大一笔钱。难怪人们热衷于挖矿。

六、区块扩展

《区块链入门教程》说比特币协议规定一个区块平均10分钟诞生。区块大小只有1MB,最多只能包含2000多笔交易。换句话说,比特币网络每 10 分钟只能处理 2,000 多笔交易。转换后,处理速度为每秒 3 到 5 个事务。

世界上有这么多比特币交易,但是区块链每秒只能处理5笔交易,这已经成为制约比特币发展的瓶颈。

早期有人呼吁改革比特币协议以提高处理速度。这件事在 2017 年 8 月引起了一些关注,当时区块链被分叉并诞生了一个新的协议,称为比特币现金(简称 BCH)。这种新币的其他方面与比特币一致,即每个区块的大小从1MB增加到8MB,因此处理速度提高了8倍,手续费低很多。该协议是原始区块链的一个分叉,所以当时持有比特币的人就等于一个人获得了等量的BCH。

比特币(bitcoin):让我们创造一种不受政府或其他任何人控制的货币

BCH 相当于创造了一种新货币,有人提出将原始比特币的区块大小增加到 2MB,称为 SegWit2x。该提案原定于 2017 年 11 月实施,但因缺乏共识在最后一刻被取消,目前仍在讨论中。

七、点对点网络

比特币是一个遍布全球的开放网络。只要你有一台服务器,你就可以加入这个网络,成为一个节点。每个节点包含整个区块链(目前超过 100 GB),并且节点在不断同步信息。

比特币(bitcoin):让我们创造一种不受政府或其他任何人控制的货币

当您付款时,您的节点会将交易告知另一个节点,直到它在整个网络中传播。矿工从互联网上收集各种新的交易,打包并写入区块链。写入成功后,矿工所在节点的区块链成为最新版本,其他节点会复制新添加的区块,确保全网区块链一致。

最后,你的节点也拿到了最新的区块链,所以你知道你之前的交易已经写入其中,交易确认成功。

本文转载自:ruanyifeng.com/blog/2017/12/blockchain-tutorial.html

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