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你知道比特币的运行原理吗?

发布时间:2019-12-06 09:01作者:dg信息来源:比特财经网阅读数:13483栏目:白话区块链
比特币已经出现了很多年了,一直以来都是争议中存在和发展,至于什么是比特币呢?下面我给大家介绍一下比特币的基本概念和运行原理。
 
比特币系统是一个基于P2P网络的、开源的、去中心化的货币交易系统。比特币的核心算法和协议都是公开的,具体在其官网及GitHub上可以查看到源码信息系统的每一个节点都可以参与交易、确认其他的交易合法性并将其加入到分布式账本中。基于密码学的基本原理,比特币的交易安全性和用户身份的匿名性可以得到保证。历史上第一个产生的比特币叫做“创始币”于2009年1月3日诞生。


用户的每一笔比特币的交易都由其他节点进行验证才能得到确认,后续的比特币通过验证“创始币”的交易而产生。中本聪设计的整个比特币的数量总额为2100万个,当挖矿产生的比特币达到2100万个的时候整个系统就不再产生新的比特币,之后只能进行比特币之间的转账交易。由于总数有限,比特币是一种总体通缩的货币,任何组织或个人都无法超发比特币,这样的设计是为了保证货币的币值,避免由于滥发而失去货币稀缺性,导致其“一文不值”而丧失货币功能。
 
从上面我们了解到了比特币的一个由来,但是它的运行原理是什么呢?继续阅读了解。
 
比特币是一个基于相互验证的去中心化的公开记账系统,每个节点通过大量的计算来竞争对公共账本的记账权,这一过程就是挖矿。整个比特币支付系统的核心就是这个公共账本,也叫做区块链。区块链是一系列基于密码学方法产生的相互关联的数据块(被称为“区块”),每一个区块记录了过去的10分钟内所有交易的信息。


为了对分布式账本进行记账,需要根据哈希值逆向凑齐一个随机整数。每一个节点都会收集待确认的交易,交易得到确认后就会被收纳到新的区块上,将每次产生的新的区块不断与上一个区块连接起来,就成为了区块链。矿工节点通过随机生成的整数不断尝试上一个区块的SHA-256哈希值,直到找到一个随机数使得产生的哈希结果满足一个特定的不等式。如果一个节点找到了满足要求的解就会向其他所有节点进行广播,其他节点会对其进行检验是否满足条件。若条件满足,则证明新区块是有效的,该新区块就会被接纳,同时所有节点更新区块链信息,并且交易记录也会保存在区块链中。为了激发矿工对交易确认的积极性,每个数据块会给成功找到符合要求的随机数的矿工一定数量的比特币作为奖励,这就是比特币的交易手续费。


区块链存储于每台接入比特币网络的节点上,当某个用户新加入比特币网络时,比特币软件客户端会自动下载包含过往所有交易的区块链。如果有人想攻击区块链,其必须拥有超过一半以上比特币网络的计算力才有可能篡改区块链,但是这对于一个或某几个企图攻击系统的节点来说几乎是无法实现的。只要网络中大部分节点是诚实的就可以保证区块链的安全,因此通过区块链的技术和挖矿的机制,就可以保证比特币无法被伪造、交易无法被篡改。
 
一个比特币用户可以生成任意数量的比特币地址作为其存储、交易的账户,比特币地址无法对应到地址背后持有人的真实身份。比特币从一个地址发送到另一个地址的交易由矿工在区块链上确认,这体现了比特币的匿名性和便捷性这两大特点。比特币交易平台可以进行比特币与法定货币之间的兑换和买卖工作。任何一个人想要买入比特币,只要找到一家比特币交易平台,注册并充值法币,这样就可以自由购买和兑换比特币;同样,任何一个人想要出售比特币,只要在交易平台挂单卖出,就可以获得比特币当时汇率对应的法定货币。


一般用户使用比特币主要是在比特币钱包中进行的,比特币钱包是一种在用户终端上运行的管理比特币日常交易行为的软件。比特币钱包主要可以分为两大类型:一种钱包可以支持用户自己保存私钥和公钥信息,称为本地钱包。普遍使用的本地钱包包括BitcoinCore、Multibit、Bitcoinwallet等,这种钱包是最主要的保存比特币的方式,也是相对安全的保存比特币的方式。只要用户自身不泄露钱包信息,任何人都无法窃取其账户,但是这种钱包的使用要求用户需要对比特币相关知识有一定程度的了解,它的操作和使用较为专业和复杂。另一种钱包的用户本身并不掌握私钥和公钥的信息,而是由钱包服务商帮助用户保存私钥和公钥信息,称为在线钱包。
 
在线钱包包括Blockchain、Coinbase等,有些比特币交易平台也提供在线钱包服务,比如曾经最大的比特币交易平台Mt.Gox。在线钱包最大的优点是其使用简单便利,用户无需自己保管私钥,当需要发出或收取比特币时只需向钱包服务商发送请求,在线钱包服务提供商会帮助用户完成各种交易。不过虽然这种钱包的使用较为方便,但是它也存在一定的潜在风险。由于用户自身并不知道自己的私钥信息,所以也就无法控制自己拥有的比特币,只能通过在线钱包服务提供商来管理自己的资产。一旦某个服务商出现了安全问题,用户的比特币也就会遭受损失。


2014年MLGox平台的服务器曾被黑客攻击,超过75万个比特币因此而丢失,这次失窃案件给比特币用户造成了巨大的损失,并且导致了这个当时全球最大的比特币交易平台的破产。比特币钱包软件可以满足用户进行余额查询、交易、生成新的用于比特币交易的公私钥对等需求。比特币钱包文件包含了私钥和地址,地址用来收取比特币,私钥可以花费比特币地址上的余额,并且所有数据都经过钱包软件进行了加密,保证了交易的安全性。
 
钱包软件不仅可以对比特币资产进行管理,还承担了在点对点网络上进行数据同步与交易广播的功能。当用户开始运行比特币的本地钱包时,就会成为比特币点对点网络的一个节点,可以承担同步数据与转发交易的工作。每个节点都可以验证区块和交易的真实性,再把经过验证的数据转发给更多的节点。钱包节点如果需要转发自己产生的交易,还需要连接到点对点网络的其他节点,把自己生成的交易向其他节点发送广播,当交易数据被收入到区块链,需要等待6个新区块生成的时间后,才能有效地完成一笔比特币的支付。


比特币的货币单位是聪(Satoshi),1聪也是目前比特币能够拆分的最小单元。由于比特币初期的汇率较低,通常人们以个为单位使用比特币,而一个比特币等于100,000,000聪。
 
 
总之,比特币是区块链中的一个很经典应用之一,正是由于比特币的出现,区块链现在被认为是可以颠覆互联网的一个新兴技术。
 
 
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关键字: btc
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