什么是比特币--浅谈比特币的运行机制

薄臂

　　如果你持有比特币那你需要了解比特币的运行机制了，如果你没有持有比特币那么你也可以了解下牛逼的比特币运行机制，没事聊天的时候也可以吹吹牛逼！
　　1、什么是比特币
　　比特币就像一份数字文件，里面保存着账户和金额就像是一个账本，这份文件的副本被保存在比特币网络的每一台电脑中
　　而转账就相当于向整个网络发送一条信息，这个时候你得账户金额会减少，收到比特币的人比特币会增加，同时比特币网络中得节点或者计算机会更新其副本信息，然后将交易传送到其他节点，使得一组计算机保存一份副本，每个人都知道每个人的交易信息。也许有点让人难以相信的，但是每个标准客户端都保存有有史以来每一笔帐单。而且没有任何特殊结点（服务器），因而称之为去中心化的点对点系统。
　　2、比特币的安全机制
　　比特币的密码规则，用来解锁和管理货币交易，每笔交易的信息密码都是唯一且与众不同的。比特币包括两个密钥，私人密钥是用来创建一个数字签名，而公共密钥用来让其他人核对私人密钥，可以理解是一个证明你有密码，但是不要求你将密码信息展示出来。
　　这里主要是用了ECDSA，也就是椭圆曲线签名算法，这个算法有两个特性，注意这两点对下面至关重要
　　a.只要知道私钥，可以算出相应的公钥；
　　b.你用私钥签名过的东西，可以用公钥算一下是不是你签的；
　　同时这两个密钥是可以自己随意创建的，甚至可以不联网创建，因为密钥得地址十分的多，有个经典的比方就是如果有地球上所有沙子那么多的地球，那么这些地球上所有的沙子还没有密钥得地址多。但是如果你丢了或者不记得这个私钥了，那么这个比特币就再也找不回来了，所以这个地址可一定要记住。
　　转账其实是将货币发送到对方的公共密钥，消费的时候你必须证明你是公钥地址（钱被转至的地址）真正的拥有者，通过交易信息和私钥来生成数字签名的过程，可以证明你真正拥有者的身份，网络中得其他节点可在不同的函数中利用该数字签名来核实它是否与你得密钥相符。
　　3、比特币的余额校验机制
　　进行转账那么就需要知道转账的人是否有足够多的比特币进行转账，而比特币系统中并不会存某个用户的比特币余额，那么如何知道一个用户的比特币余额呢。比特币采取的方式是去验证这些比特币之前所有的交易记录，这些要援引的交易信息叫做进账，如果这些历史交易记录校验完成后发现对不上发送过来的这些比特币，那么会将余额发送给比特币的发送者来更新这几个比特币真正的余额。
　　一旦一笔交易被使用过一次，就会被删除掉，否则人们可能会在不同的交易信息中援引同一进账信息，导致进账重复被使用，所以在核实交易时都会核实该进账没有被消费。
　　4、比特币的交易顺序问题
　　由于交易信息在比特币网络中是以一个节点一个节点的方式来传递，这就无法保证节点接收到交易信息的顺序和他们创建的顺序完全一致，比如你转比特币给A，同时你也转比特币给你自己，如果你给自己的先到那么你转给A的比特币交易信息在判断余额时会发现中间交易信息已经被消费了那么就会对不上帐，转账就会无效你就可以做到不花比特币但是依然可以买到东西，所以需要整个网络对交易的顺序需要达成一致。
　　比特币采取一种数学竞赛的方式来决定交易到达节点的时间，并同时保护这种顺序，在比特币系统中是通过将交易按组分配来对交易进行排序的，这样的组被称作区块（同一时刻发生的交易会分在同一个区块内），然后将这些区块链接起来，被称作区块链。区块链是用来对交易排序，而交易链则是追踪记录比特币所有权变化的，这些区块是按照时间排列的就是一个链接，未在区块内的交易被成为未确认或者未排序的交易，任何节点都快要将一组未经确认的交易放入区块中，然后向网络中的其他节点广播他们对于下一个区块应该是什么的建议。
　　如果同一时刻有多人同时生成区块（这种概率基本很小），所以就会有当前的区块的下一个区块会有多个选择，为了保证区块链接的顺序性，比特币系统让每个有效的区块必须包括一个特殊数学问题的答案，计算机会计算整个区块的文本，再加上基于加密哈希进行的随机猜测，直到得出一个低于某个特定数值的输出，哈希函数能够从任意长度的文本中创建一段简短的摘要，这个固定输出值是非常复杂的找到他的唯一方法就是随机猜测，这就是所谓的挖矿。
　　一般来说一台电脑需要几年才能猜测出整个输出值，当比特币系统所有的电脑都在猜测的时候那么十分钟就可以在某太机器上成功的猜出答案，当一个节点找到符合要求的解他就会向全网广播自己的结果，并且将他们的交易排在区块链的下一位，猜测的随机性分散了人们找到结果的时间，几乎很难有两个人同时猜到结果，如果同时有不止一个区块被猜测出来，那么又会产生分支，这个时候不同的节点会产生不同的链接方式。
　　比如:A节点是链接到B挖出来的区块，而C节点最新的区块则是D挖出来的区块，而当下一个比特币来的时候，节点会自动切换到最长分支，由于几乎不太肯能发生多次同时发现区块的情况，所以就能保证区块链接的正确性（这里也就是存在的所谓“双重支付”的攻击）。
　　5、双重支付攻击
　　双重支付，伪造者A将钱发送给B，B等待交易被确认并加入区块链，在此以后寄出产品，如果A能够产生更长的分支，用于他人的交易替代与B的，B的前将会被抹去，B的交易会被扔回未确认的交易池，但由于A已经用另一半交易替换了与B地交易，其中援引的时同一笔进账那么系统会认为A支付给B比特币的交易是无效的。如果A能提前发现连续几块的比特币，并且不进行流通，那么就很有可能首先双重支付。
　　为了解决这个问题，比特币的哈希加密算法相当的关键，同时比特币每个区块对前一个区块的引用会成为哈希文字的一个部分，对他的任何更改都需要重新寻解，所以前一个区块尚未解开之前，后一个区块无法被解开。所以他不可能提前准备好分支，而一旦他将比特币传输进行交易，如果他再想生成一个更长的分支，那么他需要和整个比特币系统的其他网络进行竞速保证他能更快，同时为了应付计算性能的不断增加，每两个星期全球所有的比特币软件就会提高数学题计算的难度。
　　6、挖矿
　　就是解出区块的数学难题保证交易的顺序性，然后比特币系统给的比特币奖励，最开始是50个比特币的奖励每四年都会进行递减奖励变小，随着时间的增加到2140年就不会再有比特币的奖励了，比特币的总量是2100万，但是比特币可以进行无限的拆分，所以也不影响比特币的货币属性。
　　7、中国人在其中的角色
　　第一类人，制作矿机，卖矿机的。基本上世界上所有的矿机不管是洋牌子，还是中国牌子，全部是中国制造，比如著名的蝴蝶矿机（BFL）他们就是在中国生产，南瓜张博士更不必说，更有华强北做手机的人，有一阵山寨机没利润，手机行业差能过剩，所以很多做手机的把板子一改挖矿去了。
　　第二类人，矿工。世界上最大的一个矿团在中国，中国区的矿机运算量占了全世界很大一部分，中国人挖矿有得天独厚的条件——公家电，还有的人用单位的集群挖矿。
　　第三类人，做交易网站的。以Bitcoin China-中国比特币网站（比特币中国）老板杨林科为代表，迄今为止，btcchina的交易量已经跃居世界第一，中国区三大兑换商+一家期货交易商796 Xchange已经垄断了世界比特币交易，每天的总交易额大概得有10亿到15亿，A股工商银行一天才1-2亿人民币交易额
　　第四类人，庄家。最近以中国为首的这波比特币上涨就是他们的作品，这些人来自于A股，他们在A股市场被称为涨停敢死队，如此一帮疯狂的人进入了一个不受监管的市场，后果可想而知，有消息称德隆系旧部介入比特币：中国土豪是最大炒家
　　第五类人，黑客。其中的代表是http://souku.pw/这家网站，11月初此网站开始按条数出售个人信息，基本上输入你常用的id，马上能搜出身份证甚至支付宝账户信息，此网站就是采用比特币支付，不过网站开了两天以后站长可能吓破了胆，关门大吉。口说无凭，具体可以看："社工库"这网站上面的数据怎么来的？http://www.v2ex.com/t/88317
　　第六类人，比特币长线投资者，以李笑来和神鱼为代表，他们长期看多，也不怎么交易，入场很早，基本都发财了
　　第七类人，比特币短线投机者，表现是每天在各大交易网站买入卖出，我在btc-e的交易频道和这些人交流过一段时间，不过还是无法理解为什么会有人选择风险如此大的市场。
　　PS:附带一个比特币公开密钥，可以查看到该地址的所有交易记录
　　https://blockchain.info/address/1933phfhK3ZgFQNLGSDXvqCn32k2buXY8a
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