貝數區塊鏈科普視頻 什么是區塊鏈的加密模型？_比特幣

　　在之前的科普視頻中為大家科普介紹了什么是區塊鏈，如果還沒有看過的朋友可以先自行查看。今天深入的再和大家來聊一聊區塊鏈的加密模型。

　　在之前一系列的視頻中，大家應該也了解到了，區塊鏈是一種去中心化、基于共識機制、密碼學、分布式存儲的賬本。通過一些案例也了解到區塊鏈的賬本具有可信任，不易篡改等特性。

　　但如果沒有現代密碼學的發展，區塊鏈是不會出現的。作為區塊鏈的第一個成果，比特幣正是基于共享賬本和密碼學才誕生的。

　　每個人的區塊鏈、比特幣賬本都有一個密碼，用更專業的名詞來說，這個密碼叫做私鑰，這個私鑰是比特幣錢包為每個賬本單獨生成的。有人會問了，如果持有賬本的人太多，會出現兩個人私鑰一樣的情況嗎？當然不會了，比特幣最多可以生成2的256次方這么多個私鑰，所以哪怕銀河系的每個行星上都住滿了人，每個人都手持一個比特幣賬本，每個賬本的私鑰也不會相同。這個私鑰是每個人自己才知道的，千萬不能告訴別人。如果讓別人知道了私鑰，無異于將銀行賬戶的密碼告訴了別人。

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　　僅僅有了私鑰還不夠，想讓別人向你的錢包里轉賬的話，你還需要一個用來進行轉賬的公開地址，專業術語叫做公鑰。公鑰就像是銀行卡的賬戶號碼。不同的是，銀行的賬戶是銀行隨機分配給用戶的，用戶拿到銀行卡之后，可以在ATM機上設置新的密碼。

　　比特幣錢包賬戶恰恰相反，首先是有了私鑰，然后根據私鑰再生成公鑰，而且生成公鑰的過程，用戶是參與不了的。公鑰是如何產生的呢？這就涉及到了加密學的知識。為了更明白的解釋這個問題，我們岔個話題。

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　　十七世紀，一位法國律師，同時也是一位業余數學家和物理學家。他在閱讀一本拉丁文的數學書時，在書的空白處寫了一道命題。并宣稱找到了一種美妙的證明，可惜空白太小，寫不下。此后的三百年里，無數聰明人都試圖證明這個定理，可惜都沒有成功。可能有人猜到了，這位學者叫做費馬，這個命題就是著名的費馬大定理。

　　時間到了二十世紀末尾，費馬大定理終于被數學家懷爾斯證明了。而懷爾斯所用的數學工具之一就是橢圓曲線。而誕生于二十一世紀之初的比特幣和區塊鏈，恰恰是利用了基于橢圓曲線的加密算法，不得不讓人感嘆歷史事件的巧合。　　言歸正傳，橢圓曲線加密算法有這么一個特性，通過橢圓曲線乘法可以從私鑰計算得到公鑰，但這是一個不可逆的過程。也就是說，就算有人拿到了公鑰，他是無法反向算出對應的私鑰是什么的。有了公鑰之后，你就可以很方便的將公鑰公布出去，這樣別人就可以往你的錢包轉賬了。

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　　用比特幣錢包的密碼和賬戶和我們日常使用的銀行卡的差異，剛才我們講過了。那比特幣的交易和我們平常的交易會有不同嗎？

　　我們知道，銀行卡的支付系統是基于賬戶模型的，每個人都有一個賬戶，交易就是在賬戶中做數字的加減法。為了保證賬戶余額準確，就需要保存他過去的所有交易數據。所以，如果要算賬戶余額，把之前所有的交易數據做加減法就能算出來了。

　　而比特幣不是基于賬戶模型，是引入了輸入和輸出的概念。

　　每筆比特幣交易有資金來源，專業術語稱為交易輸入。也有資金去向，專業術語稱為交易輸出。所有的資金來源都來自前面一個或者多個交易的輸出，就像接水管一樣，一個接一個，此出彼入，此入彼出，生生不息，錢就在交易之間流動起來了。也就是說，每一個比特幣我們都能通過交易輸出追溯到它的起源。

美參議員Kirsten：希望在幾周內與其他參議員一起提出穩定幣法案:11月17日消息，美國參議員Kirsten表示，希望在未來幾周內與參議員Cynthia,，Toomey一起提出全面的穩定幣法案。[2022/11/17 13:15:00]

　　我們知道，通過銀行進行轉賬，如果銀行不收轉賬手續費，付款方付出的資金會和收款方收到的資金相等。和銀行賬戶類似，一筆比特幣的交易輸入的比特幣金額會小于交易輸出的比特幣金額，其差值為比特幣交易手續費。比特幣的輸出有一個特別之處，一旦一個輸出被創建出來，那么這個輸出就只能一次性都花出去。

　　聽到這里，就會有人問了，假如A有10個比特幣，但是只想將1個比特幣轉給B，是不是就沒有辦法？當然不是了，在這筆交易中，比特幣錢包會自動創建兩個輸出，一個輸出是給收款人B轉1個比特幣，另一個輸出是給A自己轉9個比特幣，這里忽略了交易手續費。如果下次再交易的話，A的交易就是9個比特幣的輸入了，而B的交易就會是1個比特幣的輸入。以此類推，這個過程就好比記賬一樣，每個賬目都有源頭和去處，保證了賬目的清晰和準確。

　　說個更直白的例子，比特幣的交易類似于現實世界中直接用支票進行交易。假如A寫給B一張100元的支票，其中A是輸入，B是輸出。當B需要給C付50元時，B不是去銀行兌現支票然后付款給C，而是直接寫兩張新的支票，一張50元給C，一張50元給自己，再將原來100元的支票作廢，即完成一次非基于賬戶模型的支付。

　　比特幣的這種賬戶模型被稱為UTXO模型，即只記錄未花費的比特幣輸出。采用這種模型的話，在驗證一筆交易是否有效時，效率要快很多。比如要驗證某人確實有10個沒有被花費掉的比特幣，只需要核查他在賬本上最近一次的交易記錄，而不需要從賬本建立之初的交易開始核查。

　　比特幣的私鑰和公鑰，以及比特幣的交易機制，保證了比特幣可以在不同人之間進行流通。

　　而為了存儲每筆交易的信息，比特幣在存儲方面又做了哪些工作呢？我將在下一期視頻中為大家詳解。

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