谈谈区块链和比特币

1 货币与集中核算规则

货币本质上是所有者与市场之间关于交换权的契约，它基本上是所有者之间的协议。

货币的发展经历了从以物易物到纸币、电子货币的漫长过程。 最初以稀有的贝壳、金银作为一般等价物，现在纸币被广泛使用。 纸币的制作成本可能只有几毛钱，却可以兑换价值数百元甚至更多的物品。 原因是有国家信用背书作为协议。 ，让人们相信，几张几分钱的钞票可以买到价值数百元的物品。 近年来，电子货币进入了人们的生活。 每个人的钱的收支，只是银行系统做的一个数的加减。 每一笔交易也都由银行保管，只有银行才有记账权。

2008年全球经济危机期间，由于美国政府拥有记账权，可以无限发行货币。 一位名叫中本聪的人觉得这不合理，于是想出了一个新的支付系统：每个人都有记账的权利，货币不能超发，整个账本完全公开透明。 这就是比特币的原因和动机。

2008年全球金融危机爆发后，中本聪在网上发表了一篇论文：《比特币：一种点对点电子现金系统》（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System），其中描述了一个全新的、总量不变的、去中心化的电子现金系统的发行和流通。 在这个系统中，信息公开透明，每笔转账都会被全网记录。 这篇论文就是所谓的比特币白皮书。 该论文的发表标志着比特币底层技术区块链的诞生。

2 谈谈区块链和比特币

一个全民记账游戏，每10分钟的游戏币（比特币）交易记录形成一个账本，称为一个区块：

区块相互链接形成区块链：

区块链的分布式特性意味着区块链网络上的每个节点都拥有区块链的完整副本。 数据量会越来越大比特币和比特币现金有哪些相同点，节点处理起来会非常困难，导致效率低下。 因此，当出现这种情况时，一般会将大数据文件存储在别处，然后将数据的地址存储在区块链上。

谁封装了一个区块，谁就可以获得比特币作为奖励。

规则如下：

确保每 10 分钟可以打包一个块。 前 4 年，每打包一个区块奖励 50 个比特币。 每 4 年打包一个区块奖励的比特币将减半。 比特币系统规定每十分钟打包一个区块。 到2140年，比特币不再细分（每个比特币可以细分到小数点后八位比特币和比特币现金有哪些相同点，也就是说你可以持有0.00000001个比特币进行交易），比特币开始发行，发行总量约为2100万枚。

50*6*24*365*4*(1+1/2+1/4+1/8+1/16+……)

= 10512000*2

= 21024000

构建区块链的规则：

当对一个块（一个字符串，设置为str）进行哈希计算（SHA256（SHA256（str）））时，会产生一个哈希值（设置为hv）。 游戏规则规定，当hv的前n位为0时，判定该块可以打包。 因为str中包含了一个随机数，所以可以通过枚举这个随机数来生成不同的hv。 n的值越大，难度越高。 游戏系统会根据全球参与游戏的电脑（矿机）的算力进行调整。 这个n值是为了保证在10分钟内可以计算出符合规则的hv。

在比特币系统中，每时每刻都在发生着无数的交易。 比特币系统将这些交易信息分配成组，每组称为一个区块（block），然后将这些区块按时间顺序逐一串在一起，形成一个链表，称为区块链（block chain）。 区块链中的每个区块都引用前一个区块，您可以追溯到第一个区块中的交易信息。 不在区块链中的信息是“未交易”或无序信息，任何节点都有能力将一组未确认的交易打包成一个块，然后广播它被打包成一个块的事实。

显然，比特币系统不会让所有节点都参与到区块的打包中，所以它必然随机死亡。 比特币系统会以每十分钟为一个周期，出一道计算题。 计算，这个计算题其实就是对当前区块的所有内容做一个特殊的计算，得到一个hash值。 全网所有网络节点都会通过比较计算速度来强行匹配哈希值，并优先计算哈希值。 价值最高的节点将获得打包区块的权利，生成新的区块区块并连接到现有区块链，然后广播给所有其他节点，其他节点开始同步更新； “记账”权也可以获得一定数量的比特币，这其实就是比特币的发行过程。 参与打包区块的过程其实就是“挖矿”，参与“挖矿”的节点就是“矿工”。

即使计算问题极其困难，两个网络节点同时计算值也是可能的。 如果两个节点同时计算值怎么办？

该系统将允许两个节点同时记账。 这样，区块链就会出现“分叉”。 分叉怎么解决？ 下一个区块生成后，看下一个区块连接到哪个“分叉点”，然后系统会选择最长的链，将分叉移除。 原来打包好的区块会消失，区块中的交易也会消失。 该信息将返回“未定交易”信息池。

在比特币区块链上出块大约需要 10 分钟，每个区块的大小限制在 1MB 以内，这导致比特币链目前每秒只能处理 7 笔交易！ 这使得比特币非常适合不需要即时交易确认的转账和汇款。

3 安全守则

3.1 身份认证：数字签名（哈希运算和非对称加密）；

3.2 余额检查：从最后一个区块回溯到初始（创世）区块。

3.3 防止双重支付（同时支付给多人，产生多条记录或分支）：谁先打包该分支的区块，记录生效，解包的分支丢弃，所有矿机开始挖矿来自最新的区块坑。

3.4 防止篡改：最长链规则，从分支开始，最长链先被确认，成为公链。 如果有人要改历史（block），你的链相对短了几个block，但是因为不是最长的链，所以不会被识别，需要超强的算力去对抗全世界的矿机世界上最长的包链，这种情况基本不会发生。

4 区块链如何去中心化

什么是中心化？

中心化的特点是中心掌握分布式节点的信息，分布式节点不掌握其他节点的信息。

基本上现在所有的机构都可以认为是一个“中心化”的机构，比如：我们用的聊天工具——微信，那么中心节点就是腾讯，分布式节点相当于我们的用户，我们的各种信息，都存储起来了在腾讯的数据库中。 腾讯很容易修改我们的信息，窃听我们的信息，因为腾讯是“中心”。 我们在微信上的一切，都以腾讯为中心。 . 以此类推，我们的银行体系（央行是中心），我们的货币体系（央行是中心），国家机构（中央政府是中心）。 这就是“中心化”。

区块链是如何去中心化的？

区块链可以理解为去中心化的分布式数据库。 该数据库不依赖任何组织或管理员。 区块链的作用是存储信息。 数据库中的数据由全网节点共同维护。 任何人都可以接入区块链网络，成为数据节点。 如果数据写入一个数据节点，这个节点会将写入的数据信息广播给相邻节点，然后相邻节点再广播给自己的相邻节点，最后广播给全网所有节点。 最后，所有节点将同步数据以确保一致性。

通俗地说，就是把以前只有中心节点才有的数据，现在全网都可以用，不再依赖一个中心公司或者机构，而是依赖全网，即使数据是修改和一个或多个节点，没关系。 共识算法在区块链系统中实现。 简单来说，就是保证少数服从多数，最终以多数节点的信息为真实信息。 由于网络中节点数不胜数，目前还没有一家公司或机构可以同时操纵这些节点一起篡改数据。

如果用区块链做微博或微信会怎么样？ 所有发布的消息将无法被他人修改或删除，也就是说，如果您发布了关于XXXX的消息，微博公司将无法再删除或修改。

比特币其实可以理解为一个文件，更准确地说，是一个账本。 分类账基本上是这样的：

这个账本中的“from”和“to”代表不同的比特币地址，可以理解为比特币账户。 在比特币世界中，没有账户余额的概念，只有一笔笔从一个账户转账到另一个账户的转账信息。 每当发起一对一交易时，比特币系统会先通过你的比特币地址查询你之前所有的交易记录，看你是否有足够的资金来支付这笔交易。

该分类账不同于私人分类账或银行分类账。 它是一个全网存在的账本，不属于某个人，全网都是一样的。 每个网络节点都有一个副本，而且都是一样的。

5 比特币与区块链的关系

比特币是区块链技术的应用，区块链是比特币的底层实现。 可以说，比特币是区块链技术的最早应用。

区块链技术具有去中心化、匿名性、公开透明等特点。 现在市场上有很多使用区块链技术的应用：各种电子货币、百度乐兹狗、360区块猫。 但为人所知的并不多。

比特币只是区块链技术的一个应用场景，就像支付宝是互联网金融的产物一样。 现在，不仅是比特币，还有以太坊等数字货币在数字货币市场交易，就像股票在传统证券市场交易一样。

有人将区块链技术理解为第四次工业革命，也有人将其视为互联网发展的一次迭代。 不管怎么说，这都是技术发展的一大进步，而这项技术的价值还有待发掘。

尽管区块链技术是一项新的进步，但并非所有行业都需要区块链。 短期内，区块链不可能应用于生活的所有领域。 现在建设一个区块链项目的成本不低，这方面的人才也比较稀缺。 在市场经济条件下，他们只会投向回报较好的项目。

中国特色的“无币区块链”将逐渐被BATJ这样的巨头垄断，小型区块链公司应用难度加大。

人类发明了科技，科技也会回馈人类。 有很多理由认为区块链将越来越成为许多行业中使用的关键基础设施，远远超出加密货币和金融服务。

区块链并不能解决所有的社会信任问题，能否做到完全“去中心化”也是一个问号。 然而，在不断的误解和不断的认知进步中，区块链越来越顺畅，也越来越适应这个时代。

参考：