【区块链】和中本聪白皮书

刘勇

知道比特币很久了，但是一直不是很了解以区块链技术为载体的比特币的原理，作为一个学计算机的难免觉得不太舒坦，于是乎最近读了很久之前买的一本书【区块链】和中本聪的白皮书，这里也想用更简洁的语言将我理解到的技术表达出来，理解比较粗浅，如有谬误，还请各位大佬指正。


什么是比特币？

引用一下中本聪大佬的比特币白皮书的标题：Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System（比特币：一种点对点的电子现金系统），这个算是教科书级别的定义了。

简单来说，我们日常交易使用货币的流通都是要经过中心的，比如银行，每一笔交易都是由银行或者支付宝这类的机构来作为中心，确保交易无误。但是比特币是去中心化的，也就是说比特币的产生和流通各环节，是没有中心枢纽的，靠的是整个社区的支持来运行的。

没有中心，信任从何而来？


这个时候就有一个问题了，比特币的交易都是点对点的，那么怎么样确保我没有把一次钱花两次呢？举个例子，假如在支付宝上我有100块钱，我给人转账100之后，中心就会立马把我的余额扣除100（不管对方有没有收到），确保我这100只能用一次，而不会说让我能在迅雷不及掩耳之势下转两次账，把100当成200花。

那对于去中心化的比特币来说，如何解决双花问题呢？这个时候就需要通过广播来实现，也就是我每次交易的时候，需要向全网广播这笔交易，大家都认可后，这笔交易才有效。举个例子就是，假如所有人都在一个教室里，你的货币并不在口袋中，它不是一张纸或者一枚硬币，而是存在于系统里的一个数字。假如你是A，你想转账100块钱给B，你不能只和B悄悄地说“我给你转了100块钱”，你需要去黑板上写下“在xxx时间，A给B转账了100块钱”，你一写，大家就都知道了，大家确认后，你系统中的票子就少了100块钱。

那这个时候就有一个问题，假如你关系足够好，你和教室里一半以上的同学都很铁，你想设圈套来骗B，你会怎么做呢？你先把钱转给B，然后迅速再把钱转给自己的另一个账号C，然后当你从B那里拿到了要交换的东西后，伙同教室里大部分同学去推翻你之前写的那笔交易（因为每一笔交易都需要得到社区的认可），并且转头承认转钱给C的那笔交易（正常情况下应该是先发生的那笔交易有效），这样就可以做到破坏规则（但历史上这样的行为不多，且都被修正了）。

那么如何避免这样情况的发生呢？简单来说就是，不要让某一个团体的力量超过全网力量的一半以上，那这个力量是什么呢，后文会提到。


区块链中的“链”？


以比特币为载体的区块链就可以简单理解成一条链，然后是由一个个区块链接而成的，每个区块都可以理解成一个小账本，记录着一定时间内所有的交易，社区会以上一个区块为基础，定期“挖”出新的区块链接上去，链条也就越来越长了。正常情况下大家会沿着最长的那条链上去拓展（因为只有最长的那条链才会被认可为合法的）。


比特币是怎么产生的？


比特币的产生不是凭空的，是需要耗费电力资源的（听起来好像很浪费），简单来说就是，官方会定时发布一道题，大家去解决这个这道题，谁先解出来，谁就能获得奖励（也就是比特币），但解决这道题是不能取巧的，只能暴力穷举解决。

具体来说就是，每一次官方会发布一些字符，把字符和上个区块的唯一标识符拼在一起，再在末尾添加随机数，然后去做哈希运算，算出来的前几位均为0的时候（具体是几位的类似要求是动态变化的，官方会根据全网算力进行调整），就算合格了，并能获得下一个区块的记账权（这能让你获得比特币奖励）。这种方法的好处在于，想要达标计算出目标值，不能取巧，理论上只能暴力穷举，不能抄近道，而且能够快速验证你的答案是否正确。这个做法称之为工作量证明机制，也就是你工作量足够，你大概率才能获得新区块的记账权和对应的奖励（也并不是说你的算力小就一定不可能获得，和买彩票一样，是概率问题）

闫昭实

顶（想发个表情，但是没有合适的。。。）

刘勇

闫昭实 发表于 2021-3-20 15:13
顶（想发个表情，但是没有合适的。。。）