什么是比特币？

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欢迎指正，拒绝表扬。

我查了很多遍，没有发现错别字。如果你找到了，请给我私信。. . . . 谢谢

注：本人持有btc等数字资产

内容：

一、什么是比特币

二、挖矿 - 工作量证明 POW

一、什么是比特币

比特币是一种去中心化的加密货币，在网络世界中以 P2P 的形式存在。它不依赖任何政府或第三方发行。每个人都可以参与比特币的生产。总量恒定在 2100 万左右。交易全球化、匿名化等特点。

1.1、比特币入门

让我们开始我们的比特币之旅吧！

1.1.1、比特币之父——中本聪

2008年11月1日，在一个密码学邮件群中，一位名叫“中本聪（中文译名：Satoshi Nakamoto）”的人发表了一篇题为《比特币：一种点对点的电子现金系统（Bitcoin: A Peer-to- Peer Electronic Cash System）论文，阐述了他对全新电子现金系统的愿景，而 2008 年恰好是全球金融危机的时期，在白皮书的开头，中本聪表示：

“本文提出了一种完全通过点对点技术实现的电子现金系统，使在线支付可以由一方直接发起并支付给另一方，而无需通过中间的任何金融机构。”

而在介绍这个想法时，他说：

“传统货币的根本问题是信任。必须信任中央银行不会使货币贬值，但这在历史上从未存在过。必须信任银行来管理资金并允许这些财富以电子货币的形式流通，但银行使用货币来制造信贷泡沫，从而缩小私人财富。”

这段话清楚地表达了中本聪对银行体系和信用货币的失望，渴望实现一个不需要第三方机构、总量恒定、交易不可逆的去中心化电子现金支付系统，创造一个全新的金融系统。

1.1.2、比特币诞生

从比特币白皮书发布，到两个月后，也就是2009年1月3日，中本聪实现了自己的愿景，发布了第一版开源代码，挖出了第一个区块——也就是创世块，奖励 50 个比特币。至此，比特币真正诞生了。

中本聪在创世区块留下一句话：

“泰晤士报 2009 年 1 月 3 日，财政大臣濒临对银行进行第二次救助。”

这句话出自 2009 年 1 月 3 日《泰晤士报》头版文章的标题，当时总理的困境将被永久记录在区块链上。

2009 年 1 月 12 日，中本聪向密码学家 Hal Finney 转移了 10 个 BTC，记录在第 170 块，这是比特币网络上的第一次转移。如下所示：

Hal Finney 是比特币最早的参与者，也是比特币使用的“工作量证明”机制的最早提出者。哈尔芬尼也曾被媒体猜测为中本聪，但没有足够的证据来验证这一猜测。遗憾的是，Hal Finney 于 2014 年 8 月 28 日因肌营养不良性硬化症（ALS）去世，他的遗体被低温保存在 Alcor Life Extension Fund 的低温领域。比特币先驱可能会在未来的某一天“复活”。

1.1.3、比特币系统是如何运作的？

在操作上，比特币系统实际上是一个运行在 P2P 网络上的去中心化账本。

P2P 网络是对等网络。当用户在计算机上运行比特币客户端软件（Bitcoin Core）时，该计算机可以被视为比特币网络节点。所有节点相互连接，形成一个P2P网络，节点之间可以相互通信。沟通。如下所示：

比特币可以通过“地址（公钥）”在节点之间转移，每个节点都有一个“账本”，记录着比特币网络的转移记录。该账本是通过区块链技术实现的。.

1.2、比特币的去中心化账本1.2.1、什么是中心化账本？

例如：假设有一个村子，村长受到大家的高度尊重和信任。村民们愿意把钱存给村长。村长有一个账本，记录着村里的每一笔交易。记录，以及每个村民的账户余额。

村民张三要买李四的红薯，得转100给李四

①村长会打开账本查看张三的余额是否充足

②如果够了，写转账记录，张三余额减100，李斯余额加100。

村长拥有对账簿的所有权，可以随意修改村民的账户余额。这是中心化账簿。集中式账本存在很多问题，比如村长的账本被盗，账本被坏人修改，村长自己腐败。

1.2.2、什么是去中心化账本？

例如：假设有一个村子，村子里的所有村民都有一个账本，里面记录了村子里的每一笔交易记录和每个村民的账户余额。

村民张三要买李四的红薯，要转300给李四

①张三向全村喊：大家听我要转300给李四

②附近村民听到张三的哭声后，判断是不是张三的声音，进而验证张三的余额是否充足。

③ 验证通过后，村民将转账记录写入账本，再次传播转账，直到全村村民都知道这笔交易。

村民手中的账簿记录信息都是一样的，每个村民对账簿拥有相同的权力，相互监督。任何村民私自修改账簿交易均无效，其他村民无法识别。

1.2.3、什么是比特币的去中心化账本？

如上所述，比特币系统运行在 P2P 网络上，每个节点都可以相互通信（直接或间接），每个节点都会有一个账本，账本记录了网络上所有被认可的交易记录。

当比特币网络上发生交易时

① 交易发起者将通过私钥加密的转账信息发送给网络上就近的节点，节点收到信息后会验证信息。

②验证通过后，将转账记录放入“未确认交易池”，获得打包权的矿工将其打包成区块，广播到比特币网络上的各个节点。

③ 节点接收区块并进行验证。验证通过后，区块连接到最长的链。到目前为止，该交易被认为是初步的。

具体的比特币转账过程将在后面详细介绍。

下图是比特币系统的区块链，一个简单的组成，图中省略了很多重要的区块信息，比如区块哈希、时间线等。

比特币系统上的区块链，简单的组成

矿工广播的区块链接在一起形成一条链，这就是比特币区块链。如上图所示，链上的所有区块都记录了比特币网络的交易记录。，所以比特币系统的区块链也可以称为“账本”，每个节点都有这样一个账本，每个节点对账本拥有相同的权力，互相监督。如果一个节点私下修改账本，其他节点无法识别，修改无效。

1.3、地址是什么？

比特币地址相当于一个银行账户，由客户端自动生成，例如：12c6DSiU4Rq3P4ZxziKxzrL5LmMBrzjrJX 这是一个比特币地址。客户端可以直接根据这个地址发起转账。

这个地址其实就是非对称加密技术生成的公钥。这个技术就是椭圆曲线算法，公钥对应的私钥其实就在钱包文件里（比特币客户端安装后会有一个钱包文件）。隐藏。

简单说一下非对称加密技术：它是通过一套数学算法（比特币使用椭圆曲线算法）生成一对密钥，分为公钥和私钥。如果使用公钥加密一段数据，则必须使用私钥解密数据；如果使用私钥加密数据，则必须使用公钥解密；并且可以从私钥计算出公钥，但目前公钥无法计算出私钥。请注意，公钥是公开的，私钥是保密的。

1.4、传输过程

例如：Tom想给Jerry转账10btc，假设Tom用来转账的比特币账户是A，Jerry收到的比特币账户是B

①发送：Tom 通过账户 A 将 10 个比特币转入账户 B，用账户 A 的私钥加密（签名），并在比特币网络上发布。

②验证：节点收到广播信息，然后用账户A的地址（公钥）解密，验证交易信息是否是A发送的，解密成功则验证成功，然后计算是否通过历史交易数据，A的地址就足够了。平衡。

③验证通过：验证成功后，节点会将转账记录写入其本地的“未确认交易池”（未确认交易池存放未打包的区块数据），然后等待打包。

④打包：比特币网络上的节点通过竞争记账权获得打包区块的权利。

⑤ 打包：节点获得记账权后，将“未确认交易池”中的数据打包，然后广播到比特币网络。

⑥打包完成：节点收到广播的区块，然后验证是否有效。验证通过后，将区块连接到最长的链上，然后竞争下一个区块。至此，汤姆转会杰瑞的消息已经确认一次。

平均10分钟可以生成一个块。通常，转账需要 6 次确认才能完成交易。添加到区块链的每个区块都会增加前一个区块被篡改的难度。6之后，就认为交易完成了。基本无法篡改。

图形传输过程：

1.5、比特币合法吗？

看看各国对比特币的态度：

美国：更加开放，大多数法规规范而不是禁止比特币和其他数字货币交易。

2014年12月，有关虚拟货币管理和比特币摄影的规定被纳入《纽约金融服务法律法规》，对比特币的监管开始实施。2015年1月，入股纽约的Coinbase获批设立比特币交易所，以纽约州为代表的美国比特币监管立法程序初步完成。

美国商品期货交易委员会于 2015 年 9 月正式将比特币等数字货币归类为“商品”。

2018 年 3 月，美国证券交易委员会（SEC）宣布数字货币交易所必须进行注册。

日本：将比特币定义为资产

2014 年 6 月，日本执政的自民党表示已决定暂时不对比特币进行监管。2016 年 5 月，日本首次批准了数字货币监管法案，并将其定义为财产。日本政府于 2017 年 4 月 1 日取消了比特币交易的消费税，正式承认比特币是一种合法的支付方式。

中国：普通民众有参与的自由，风险自负。

2013年12月5日，中国央行等五部委发布《关于防范比特币风险的通知》，明确了比特币的性质，认为比特币不是货币当局发行的比特币之父是谁，不具有法定赔偿和强制性货币财产。，所以它不是真正的货币。同时，禁止金融机构提供比特币交易服务。

《关于防范比特币风险的通知》中写道：

比特币是一种特定的虚拟商品，不具有与货币同等的法律地位比特币之父是谁，不能也不应该作为市场上的货币使用。但是，比特币交易是一种在互联网上的商品买卖行为，普通人可以自由参与，风险自负。

2017年9月4日，中国人民银行等七部委发布《关于防范代币发行融资风险的公告》，紧急停止ICO活动。引发了币圈著名的“94事件”，该事件导致虚拟货币价格暴跌。

二、挖矿 - 工作量证明 POW2.1、什么是拜占庭将军问题

拜占庭将军问题：

起源：拜占庭位于现在的土耳其伊斯坦布尔，曾是东罗马帝国的首都。由于当时的拜占庭罗马帝国幅员辽阔，为了保卫敌人，各支军队相距甚远，将军们只能依靠使者传递信息。在战争时期，拜占庭军队的所有将领和副官必须达成共识，决定是否有获胜的机会，然后再进攻敌方阵营。但是，军队可能有叛徒和敌方间谍，他们可以影响将军的决定并破坏整个军队的秩序。在达成共识的过程中，有些信息往往不代表大多数人的意见。此时，当知道一个成员叛变的时候，剩下的忠诚将军如何能够在不受叛徒影响的情况下达成协议，这就是“拜占庭将军问题”。两军之间的问题：两军之间的距离很远，传递信息的信使可能在途中被杀，或者因为距离太远，收到消息后无法立即回复，而发送方无法确认消息确实丢失了，也就无法达成共识。性别。在分布式计算中，试图在异步系统和不可靠通道上实现一致性是不可能的。因此一致性研究通常假设通道是可靠的，或者在非异步系统上运行。而传递信息的信使可能在途中被击毙，或者因为军队和军队之间的距离在得到消息后无法立即回复，发送者无法确认消息确实丢失，导致无法到达一个共识。性别。在分布式计算中，试图在异步系统和不可靠通道上实现一致性是不可能的。因此一致性研究通常假设通道是可靠的，或者在非异步系统上运行。而传递信息的信使可能在途中被击毙，或者因为军队和军队之间的距离在得到消息后无法立即回复，发送者无法确认消息确实丢失，导致无法到达一个共识。性别。在分布式计算中，试图在异步系统和不可靠通道上实现一致性是不可能的。因此一致性研究通常假设通道是可靠的，或者在非异步系统上运行。试图在异步系统和不可靠的通道上实现一致性是不可能的。因此一致性研究通常假设通道是可靠的，或者在非异步系统上运行。试图在异步系统和不可靠的通道上实现一致性是不可能的。因此一致性研究通常假设通道是可靠的，或者在非异步系统上运行。

那么比特币系统上的“拜占庭将军问题”在哪里呢？

2.2、比特币系统的拜占庭将军问题

比特币系统运行在P2P网络上，每个节点都可以看作是一个“将军”，每个节点之间的通信是“将军与将军之间的信息传递”。既然有信息交换，可能会出现问题：

1、假冒和伪造的信息

2、信息如何保持一致

3、不诚实的节点破坏成本低

2.3、拜占庭将军问题的解决方案

1、非对称加密

比特币网络使用非对称加密技术对节点发送的信息进行加密（签名）。

使用非对称加密的主要好处：

确保信息不会被伪造或篡改。

能够识别

典型的用途是比特币转账。节点用私钥加密转账信息，收到信息的节点用公钥解密。如果解密成功，则可以确认信息发送者的身份是持有地址上的比特币。比特币的所有权（拥有比特币系统上公钥对应的私钥即持有该地址比特币的所有权）。

2、工作证明（POW）

在比特币网络上，为了获得记账权（包装权），节点需要不断地进行哈希运算，试图找到一个数学问题的答案。找到答案的节点首先获得记账权，并将数据打包成块，然后传播到各个节点进行记录。

恒定哈希运算就是比特币系统上所谓的“工作量证明”。工作量证明保证了区块数据的一致性、完整性和正确性，与“当前”相比，增加了不诚实节点破坏网络稳定的成本。

哈希运算的过程通常由专业的“矿工”进行，这个过程也称为“挖矿”，矿机的运行速度称为“算力”，它掌握着算力。可以称为“矿工”的人。

2.4、挖矿难度调整

为了保证比特币网络在10分钟左右出块，比特币系统会通过全网的算力来调整操作的“难度”。每挖出2016个区块，难度就会调整一次，一般是每14天一次。

2.5、挖矿奖励系统

每次打包一个区块，都会向打包该区块的矿工奖励比特币，以激发矿工的积极性。

奖励规则：

每个区块的初始奖励为 50 个比特币，打包奖励每 21 万个区块减半，每 4 年减半。目前打包一个区块的奖励是：12.5 个比特币。

目前已经开采了大约1800万枚比特币，距离2100万枚只有300万枚。

第三次减半预计在 2020 年 5 月。

2.6、矿工

目前主流矿机主要来自比特大陆生产的蚂蚁系列矿机，比特微生产的神马系列矿机。

微比特创始人张作兴是在从比特大陆辞职后创立的。两家公司之间有很多联系。

目前，比特大陆生产的矿机蚂蚁占据了矿机市场的很大份额。蚂蚁S17+的算力为73T，官网价格为：22630元（2019年11月10日价格）。

产品链接：

现在（2019/11/10）全网算力为：90.70 EH，每T收益约为：0.00001977 btc

下图为历史难度调整图：

查看链接：

换算：1000T=1P，1000P=1E。那么 90.70 E=90700000T，相当于大约 1,242,465 个 Antenna S17+。

最后编辑时间：2019/11/10-待续，如有疑问请在评论区留言或私信

参考 ^ 来自比特币白皮书 ^ 各国对比特币的态度 关于防范比特币风险的通知 维基百科