金妍解币：比特币多年老师写给技术小白们的比特币入门指南二

金妍解币：比特币多年老师 写给技术小白们的比特币入门指南二

2.0.? 比特币网络 -- 由众多运行着比特币程序的节点组成

比特币是一个由众多平等的节点组成的网络。一个节点就是一个比特币程序，任何能够连上网和具有一定计算能力的机器都能运行这个程序 －－ 所以你家里的电脑也可以作为比特币网络里的节点:)节点之间是可以互相通讯的，同时比特币有一套机制可以让一个节点向其他所有节点发出消息，这个行为被称为“广播”。

2.1.??区块链 －－ 一个公共的账簿

我们先回到银行的例子。银行最基本的功能，无非是维护一个账簿，而这个账簿只需如实记录每一笔交易而已。比如X年X月X日，王小明转了30块钱给张大毛；Y年Y月Y日，张大毛转了12块钱给李小豆，诸如此类。 根据这个账簿我们可以查到一个人的所有交易记录，因而也就能推算出这个人此刻的账户余额为多少。比如李小豆从建银行帐号开始，转进的交易合计500元，转出的交易合计300元，那么可以算出此时李小豆账户余额一定是200元。维护好这个账簿，并且作为唯一的维护者(只有银行才有权力查看和修改)， 银行作为一个交易中心的职责就完成了。

比特币也有账簿，但是与银行不同的是，这个账簿是公开的，任何人可以去查看和审核它。这个账簿被称为"区块链"。你可以把区块链想象成一个小册子，册子的每一页写满了交易信息，并且不断有新的页加入进来。

2.2? 钱包? －－－由一对公钥和私钥构成的的账户

上面一小节，解释了什么是比特币的账簿。这一小节将解释这个账簿里资金的归属权问题，亦即比特币的帐户系统。

比特币里的帐户跟银行的帐户有本质的区别。在银行账户下，银行记录下了该账户所有者的身份信息(回想一下你去银行开户时提交的资料：照片、身份证、电话号码、家庭住址....)，因而只要你能向银行证明你的身份，你也就获得了你名下财产的所有权。在这种模型下，银行扮演了一个全知全能的上帝角色：他知晓现实人们的财富信息。我们除了祈祷上帝不要把我们的信息泄露出去或者利用它干坏事以外，别无他法。在比特币的世界里，并没有银行这样一个机构，它不会强制人们暴露自己的身份以换取资金的安全。比特币的帐户只是简单的由两串数字构成，分别被称为“公钥”和“私钥”，除此之外再无其他。

这个两个数字所具有的数学特性 －一个被私钥加密过的数据只能通过公钥来解开，所谓的非对称加密－使它们能够完美的实现一个帐户(比特币世界里被称为钱包)需要的功能。我们把公钥作为帐户地址 －－在比特币世界里也称钱包地址 －－它类似于银行系统里的帐号，就是当你告诉别人“请给我的帐号打300块钱”时，需要告诉别人的那一串数字。对银行来说，它是“招商银行6214850200251100”，

对比特币而言它是“1Hyg1CvfZZNjsjgu9H98GF6zeCX4hX812y ”。私钥，是证明钱包所有权的*唯一*凭证，你通过证明你是该钱包的私钥持有者来获得该钱包的所有权。注意，和银行账号的密码不同的是，你丢失了密码还可以通过证实自己的身份来找回，但你一旦丢失了密钥那这个钱包里的资金就再也找不回了。因为公钥和私钥所具备的非对称加密的美妙特性，钱包的所有者并不需要通过出示私钥来证明自己持有它。他只需要出示一段用私钥加密过的文字，验证者能用公钥(即钱包地址)解开这段文字即能证明。

那么怎么生成一对这样的数字呢？相比于银行开户的繁琐手续，你唯一需要的只是一个实现了该功能的数学软件。感谢数学。

2.3? 区块? －－－ 有难度要求的账簿页

前面提到，区块链就是一个账簿，一个区块就是这个账簿里固定大小的一页。(比特币规定区块大小不超过1M，而一笔交易大约250字节大小，因此一个区块平均能写下4000笔左右交易。)区块链是公共的，每个人都可以下载，验算和查看区块链里的交易信息。同时每个人也都可以向区块链增加区块，只是我们需要一种机制来防止坏人们通过提交大量的区块来拖垮整个网络。这个机制的核心在于我们要使区块的构造变得有代价，代价大到不可能在短时间内构造出大量的区块。比特币要求，新的区块必须使区块链具有某种特征的哈希值才能被允许加入。 哈希值是一种数学运算(感谢数学！)，你可以简单理解为对数据的摘要，不同的数据有不同的哈希值，即使两个数据只相差一个字节，他们对应的哈希值也会截然不同。

比特币通过“要求区块链的哈希值具有某种特征”来控制构造区块的难度，这个特征其实就是要求哈希值开头的几位数字为0.? 比方说当前比特币要求哈希值前4位必须位0，我们用P表示当前的区块链，用B表示当前构造的区块，那么P＋B的哈希值前4位必须为0该区块B才能被允许加入区块链中。 这里要注意三点， 1.? 要构造出这样一个区块没有捷径，必须通过大量的计算，一遍一遍的往B里放随机数直到P＋B的哈希值满足要求为止。2.? 哈希值前面为0的位数越多，要构造出这个区块的难度就越大。

好了，我们现在有了控制区块构造难度的工具了，那么比特币通过什么样的规则来控制难度呢？

比特币规定区块链应保持在平均每两周时间增加2016个区块(也就是平均10分钟一个)的速度上。 也就是说，每增加2016个区块，系统就会算出产生这2016个区块的时间，如果它小于两周那么就提高接下来2016个区块的难度(比如从要求哈希值前3个必须为0提高到前4个为0)， 如果它大于两周就降低难度(比如从要求4个0降低到3个0),? 这样从长远来看，就使区块链平均以每10分钟一个的速度增加了。也因此可以推论，区块链的难度要求与全网构造区块的算力成正相关关系。也就是说，参与构造区块的算力增加那么难度要求就会提高，相反则会降低，这样才能使区块链以固定的速度增加。

上面提到，让构造区块变得有难度，是为了防止被坏人攻击。同时，它还有一个作用是防止坏人们将一笔钱花两次(所谓双花问题)。 我们看如下一个比特币的应用场景:

小张要用比特币在小李那里网购一个商品，

1） 小李用数学软件生成好一个比特币钱包，并将该钱包地址(公钥)告诉小张。

2)??小张选取了自己一个有足够余额的钱包，并用这个钱包的私钥签发了一笔交易(该交易把一部分比特币发到小李的钱包地址上)，然后把交易广播给全网络。

3）网络中的一些节点把该交易收纳到当前正在构造的区块中。 第一个成功构造出合法区块的节点把该区块广播给全网络，得到全网络的认可被加到区块链上。

4) 小李发现区块链上已经有一个区块包含了指向自己钱包地址的交易，并且交易金额正确。 小李随即给小张发货。

5）小张发现小李已经发货，这时他开始重新构造一笔交易，试图把刚刚发给小李的钱发到自己另外的一个钱包里。这个时候他不能再把这笔交易广播出去了，因为网络中的其它节点会发现该交易是不合法(花掉一笔已经花掉的钱)而直接拒绝掉， 小李只能自己构造一个包含了该交易的区块，并且试图说服网络中的其它节点他的这个节点才是合法而刚刚那个(包含发给小李交易的区块)是不合法的， 这样就能实现他一笔钱花两次的目的。

比特币规定当区块链发生分叉时(即出现了两个或以上互斥的合法区块)时，应该追随最长的那条。 那意味着小张要实现自己双花目的，他必须在产生了小李那个区块后，马上构造出两个区块来，才能说服其他节点跟随自己的这条链。 要达到这个目的，当前时间内他必须拥有(或者接近拥有了)全网51%的算力, 才能抢在其他所有节点之前构造出两个区块出来。

2.4? 矿工? －－－ 通过挖矿来争夺记账权的区块链维护者们

前一节我们讲到，区块链的难度实际上是对区块链的保护，这个难度要求越高区块链就越免于被坏人攻击。换个方式表述就是，全网构造区块的算力保障了区块链的安全，全网的算力越高，那么坏人们获得全网51%算力的难度就越大，因此越不容易被攻击。那么我们如何激励节点们贡献出自己的cpu跟电力来提高全网的算力呢？ 答案是区块奖励。比特币规定，成功构造出合法区块的节点会获得一部分比特币作为奖励，这部分比特币是系统生成的，他类似于淘金业里的挖矿，通过辛勤的劳动增加了黄金(比特币)的流通总量，因此构造区块的过程被称为“挖矿”，企图通过挖矿来获得区块奖励的节点被称为“矿工”。

挖矿的意义:

1) 它激励节点们贡献出算力来保护网络

2) 它实现了一种公平的方式发行比特币，因为不存在一个中央发行机构。

除了区块奖励外，交易者还可以通过额外支付一笔交易费给矿工们来鼓励他们将自己的交易收纳到它的区块里。这样当区块奖励趋于0时(比特币总量2100万枚，意味着越到后面区块奖励会越少), 因为有交易费的存在，矿工们也会继续维护整个网络。值得注意的是这里的交易费跟银行转账费有所不同，银行的转账费是由银行自上而下规定的，比特币的交易费是由使用者自由设置自下而上竞争的结果(如果当前交易数量很多而你给的交易费太低的话，可能不会被矿工们收取。)亦即，矿工成功挖到区块时，他将获得? 1）区块奖励 2）该区块内所有交易的交易费。

2.5 总结

比特币的核心是一个公共的账簿--区块链，每个人都可以核算查看这个账簿里的交易信息。这个账簿里不会记录任何真实世界里的个人信息，比特币保护了使用者的隐私。通过非对称加密，用户可以不用出示密钥就可以证实自己是该密钥的持有者。因此提供了一个安全的不用信赖任何第三方(对比银行，你必须信赖它不把你的账号密码泄漏出去)的方式发起一笔交易。

因为比特币是开放的，意味着任何人都可以攻击比特币网络。通过控制区块的难度，使比特币网络免疫于大部分的攻击除非攻击者获取了接近全网51%的算力。而矿工们是比特币网络的保护者，比特币通过区块奖励和交易费的方式激励他们贡献出自己的cpu，组成巨大的算力屏障，使得任何组织或个人想要发起51%算力攻击都成为不可能。

【以上内容是金妍从事研究金融产品投资行业多年，个人简单的一些总结，希望对有缘的你有所帮助，如有看不懂的地方或者实际操作中自己操作不理想的都可以前来与金妍老师本人在线交流学习与探讨】

本文内容由资深分析师金妍老师团队独 家策划发布，对比特币、火币、以太坊、现货、黄金、白银、原油、外汇、股票等投资领域研究多年,具有扎实的理论基础和实战经验，擅长技术面消息面结合式操作，注重资金管理和风险控制，操作风格稳健果断，以随和负责的性格与犀利果断的操作而被广大投资朋友认可，如需了解更多实时投资策略、交易手法、操作技巧以及K线等知识可以加到本人详细学习

—-

编译者/作者：金妍解币

玩币族申明：玩币族作为开放的资讯翻译/分享平台，所提供的所有资讯仅代表作者个人观点，与玩币族平台立场无关，且不构成任何投资理财建议。文章版权归原作者所有。