入門比特幣 - Bitcoin RTFM_比特幣

在中文互聯網的世界里，大部分都是在描述比特幣的投機交易，鮮有對比特幣底層交易機制、分布式記賬所解決的問題有比較詳細的闡述，故作此文。

當然，你也可以把它當作是比特幣的RTFM來用。

任何交易都可以劃分為線上和線下兩種，線下特指現金交易，當你在線下用現金購買某個商品的時候，一手交錢一手交貨，本次交易所使用的現金，在這個交易的同時，就無法再被使用。

而線上交易的時候我們用的都是電子現金，電子物品與實體物品有個本質區別：可復制性強，所以在用電子現金交易的時候，我們如何確保這個電子現金在同一時間內不被“同時使用”？

這就是我們所說的“雙重支付”問題，于是近現代電子現金系統，就引入了信任的第三方來防止雙重支出。那么問題就出來了：一個純粹的電子現金系統，將允許在線支付從一方直接發送到另一方，它的優勢理應是點對點支付，而無需通過第三方金融機構，這個時候的效率才是最高的，這才是數理上的必然。

獨家 | 聯想超級課開設區塊鏈課程《技術入門及落地應用案例》:金色財經報道，聯想超級課第41期開設區塊鏈課程《技術入門及落地應用案例》，將于11月13日15:00開課，課程內容包括：1.比特幣和區塊鏈的關系？2.為什么區塊鏈值得信任？3.區塊鏈有哪些應用場景？4.區塊鏈應用案例分析。授課講師為聯想專家高級工程師、全國Linux領域超高貢獻的十大工程師之一曹達士。

金色財經查詢此前課程發現，曹達士在聯想超級課第6期就曾開設《解密區塊鏈》課程。課程從五大類進行了講解：現代密碼學成果；比特幣；分布式，去中心化；區塊鏈（Blockchain）；區塊鏈平臺與應用前景（以太坊，Ethereum）。[2019/11/12]

金融機構作為可信第三方，仍然有自身的缺陷：金融機構不能避免仲裁爭議，增加了交易成本，這些為信任而付出的摩擦成本進而將限制了交易規模，從而阻止了很多小額支付交易。

基于信任的成本支出，一定程度上就意味著交易的可逆轉性，也就是目前的系統無法為那些不可能逆轉的服務提供不可逆的支付，從而大大增加了信任驗證的頻率，這在一手交錢一手交貨的線下時代可以避免，但是在線上通過溝通渠道建立而不被信任的雙方卻無法避免。

動態 | Crypto投資集團發布比特幣現金入門介紹:密碼投資公司Grayscale剛剛發布了《比特幣現金介紹》，為那些可能還不熟悉BCH，或者只是想復習一下2017年8月1日從Bitcoin Core上分出來的比特幣的基礎知識。新發布的文件《比特幣現金介紹》(An Introduction to Bitcoin Cash)是一份14頁的比特幣現金代幣概述，內容包括比特幣的歷史、定義特征、BCH和BTC的區別、BTC的優勢和潛在劣勢等。報告導言指出：比特幣現金是比特幣最成功的硬叉之一，和它的前身一樣，比特幣現金是一種去中心化的點對點(P2P)數字貨幣和支付網絡，由開源的區塊鏈協議支持。Grayscale Investments是密碼領域的知名公司，創建并管理著數十億的加密貨幣投資信托基金。（news.bitcoin）[2019/10/7]

我們面對的第一個問題是：是否允許任意雙方在不需要信任第三方的情況下直接交易？

目前電子現金之所以要依賴第三方金融機構，是因為當交易發生時，電子現金必須返回第三方金融機，然后第三方金融機構再發行一次新的等值電子現金，只有被第三方金融機構發行的電子現金，才是可信的未被雙重支付過的。

動態 | Coinbase為入門級加密用戶推出新信號工具:據coindesk報道，Coinbase為入門級加密用戶推出新信號工具，頂級持有人的活動將匯總在整個交易所的所有個人Coinbase賬戶中 （不包括機構賬戶）。[2019/7/18]

所以這個問題本質上要解決一個核心問題：

在沒有第三方介入的情況下，能否確保電子現金同一時間內不被雙重支出？

我們需要一種方式，可以讓使用過這個電子現金的人在交易之時簽名，而我們只會認可最早的那一筆交易，并完成確認。盡管后面這筆交易有了雙重支付的企圖，但是我們并不關心。

為了能在沒有第三方參與的情況下完成以上任務，交易記錄必須被公開，進而我們需要一個系統能讓參與者們認同并第一時間接收到這份唯一正確的交易記錄。

所以解決方案將會是：

把交易的散列數據錄入一個不斷延展、以散列為基礎的工作量證明鏈上，形成一個如非完全重做否則不可能改變的記錄。

這句話中，有幾個點要解釋一下：

什么是散列數組？

所謂散列，本質就是把任意長度的輸入通過散列算法變成固定長度的輸入，你可以理解為它是一種壓縮性的映射，所以散列值的空間會小于輸入空間，便于儲存。

動態 | Blockchain.com推出加密貨幣入門手冊:據中金網消息，周三，Blockchain.com網站上發布了首個入門手冊，內容關于比特幣現金。除了著重介紹一種數字資產外，每個手冊還提供了加密貨幣行業的背景知識。[2019/1/25]

又因為它很難找到逆向規律的特性，所以也可以用作數字簽名來保障數據傳遞的安全性，散列也稱為哈希，hash算法也因此被廣泛應用在互聯網應用中。

什么是工作量證明？

工作量證明本質來說是一種對策，一種以所耗用的時間、設備和能源作為擔保，以確保服務和資源被真正需求使用的對策，目的是拒絕資源濫用、服務攻擊。

工作量證明最常用的技術原理就是上面提到的散列函數，如果輸入散列函數h的任意值n，會對應一個確定的h(n)，基于散列函數的特性，注定了h(n)幾乎無法反推出n，但是從n推出h(n)卻是輕而易舉的。

也就是n→h(n)很容易，但是h(n)→n很難；

但是如果我們指定了一個特征的h(n)，例如16進制值前四值為0的這種特征，再通過h(n)去反推n，那么相對難度就會小很多，盡管對用戶來說還是需要大量的窮舉計算，但是一旦算出n，我帶入h函數里面去驗證一下h(n)，看看16進制前四值是否均為0就可以了。

谷歌瀏覽器插件日前被發現植入門羅幣挖礦程序:谷歌瀏覽器插件Archive Poster日前被網絡安全研究人員發現遭植入采礦程序，用戶只要開啟谷歌瀏覽器，電腦資源就會被用來開采門羅幣。 Archive Poster 開發團隊 Essence Labs 解釋指，上月團隊成員的 Google 帳號被盜后，黑客將其所有權限轉移，并于去年 12 月 10 日發布藏有采礦程序的更新版。Archive Poster于 Google App Store下載數超過 10 萬。[2018/1/4]

這就會形成一種情況：反推得出結果是有可能的，但是要大量運算，但是正向代入驗證，一次就行。

工作量證明如何應用？在區塊鏈上，每個區塊基本會由上一個區塊的散列值、若干交易信息和一個隨機數組成，一個礦工在交易廣播渠道收集交易項目并打包，然后不斷將隨機數和交易信息進行散列運算，期望算出一個散列值。

每個區塊都會有一個難度目標值，當這個算出的散列值滿足難度目標值時，視為條件滿足，誰最先算出來，誰就獲得了這個區塊的記賬權及比特幣獎勵。

獲得記賬權的礦工就可以把上一個區塊的散列值、交易數據和當前區塊的散列值合并并廣播到發布渠道，其他礦工在獲取新區塊的散列值后，就會放棄當前正在處理的區塊，投入到新一輪的區塊挖礦中去。

一旦這個耗費了算力獲得的結果得出后，這個區塊將不能再更改了，為啥？因為其他接收到驗證通過后新散列值的礦工，已經在下一個新區塊里開始投入計算了，這就等于大家承認了上一個區塊已經生成，并且同步到自己的節點下了。

想篡改的人意味著需要先按下停止計算的按鈕，然后重新完成之前所有的工作量，否則新區塊不斷被添加進來會持續提升存量工作量。這個按下停止計算按鈕的動作，需要覆蓋全網至少51%以上的算力。

這就是所謂的51%攻擊，意圖通過獲取超過半數的節點控制權，來起到欺詐和篡改作用。在區塊鏈技術里，解決這個問題也是十分簡單，他運用了博弈論里面的觀點：

你如果掌握了全網51%的算力，誠實帶來的報酬將遠遠大于破壞和欺詐。那么誠實的鏈條成長最為迅速，速度會遠超其他競爭鏈。

這樣子能把“積極、誠實”的人通過生存法則篩了出來。這就是Proof-of-Work，簡稱PoW

回過來再試下理解工作量證明的定義：工作量證明本質來說是一種對策，一種以所耗用的時間、設備和能源作為擔保，以確保服務和資源被真正需求使用的對策，目的是拒絕資源濫用、服務攻擊。

只要絕大多數CPU的算例被良性節點控制，它們就不會與那些嘗試攻擊網絡的節點合作，隨著時間的推移，后面要被篡改的難度越來越難。

我們再次理解一下最開始那句話：

把交易的散列數據錄入一個不斷延展、以散列為基礎的工作量證明鏈上，形成一個如非完全重做否則不可能改變的記錄。

這里面運行的邏輯順序是：

1、所有交易向所有節點廣播；

2、每個節點將新交易打包到一個區塊；

3、每個節點開始用算力為此區塊“找”一個滿足目標值的散列值；

4、當某個節點“找”到后，它就將次區塊廣播給所有節點；

5、其他節點當以下條件滿足才會認可這個區塊：所有交易都是有效的，且未被雙重支付

6、其他節點向網絡表示自己認可這個區塊的方法是：在創建下一個區塊時，把認可區塊的散列值當做新區塊里之前的散列值。

節點始終認為最長鏈是正確的那個，且會不斷向其添加新數據。若是有兩個節點同時向網絡廣播了兩個不同版本的“下一個區塊”，有些節點會先接收到其中一個，而另外一些節點會先接收到另外一個。

這種情況下，節點將在它們先接收到的那個區塊上繼續工作，但也會把另外一個分支保存下來，以防后者成為最長鏈。當下一個工作證明被找到，而其中的一個分支成為更長的鏈之后，這個暫時的分歧會被打消，在另外一個分支上工作的節點們會切換到更長的鏈上。

新的交易不見得一定要廣播到達所有的節點。只要到達足夠多的節點，那么沒多久這些交易就會被打包進一個區塊。區塊廣播也容許一些消息被丟棄。如果一個節點并未接收到某個區塊，那么這個節點會在它接收到下一個區塊的時候意識到自己錯失了之前的區塊，因此會發出補充那個遺失區塊的請求。

在這個系統中，沒有中心化的權威機構去發行硬幣，但是按照約定每一個區塊生成后都會得到一枚新的硬幣，所屬權是這個區塊的生成者，這么做就代替了中心化的權威機構去發行硬幣，每一個硬幣都不是憑空產生，而是消耗了CPU的算力和它們所用的電力。

就像黃金開采者消耗了他們的資源，而這些資源又流通在增加的黃金里面一樣。

當既定數量的硬幣全部進入流通市場，那么獎勵將全面交由交易手續費來完成，而該交易費就是用來獎勵節點把該交易打包進此塊的，這種方式確保不會產生通貨膨脹。

這就是比特幣乃至區塊鏈的整個來龍去脈。

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你在這里能得到什么？

我始終認為：最有價值的時刻，在于你是否真正捕獲了更多客觀的一手信息，并修補了以前錯誤的觀點，得到一些啟發，這是你和大多數人真正拉開距離的時刻。

你能在這里能得到一些啟發，偶爾一兩個就夠了。

在加密行業你想抓住下一波牛市機會你得有一個優質圈子，大家就能抱團取暖，保持洞察力。如果只是你一個人，四顧茫然，發現一個人都沒有，想在這個行業里面堅持下來其實是很難的。想抱團取暖，或者有疑惑的，歡迎加入！感謝閱讀，喜歡的朋友可以點個贊關注哦，我們下期再見！

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