比特幣中的區塊、賬戶驗證以及記賬_比特幣

賬本存儲在每個節點中，怎么保證每個節點中的數據共同，或者說怎么避免某些節點的賬本被歹意篡改而影響到整個網絡的買賣？

如果說買賣的驗證由各個節點完結，那么怎么在不把暗碼走漏給其他節點的前提下，證明自己對某個賬戶的所有權呢？

去中心化就要求時刻有節點在線，由這些節點去完結記賬、驗證買賣等作業，那么有什么機制能夠讓節點有動力自發的保持在線去完結這些作業呢？

對于上面的問題，比特幣都給出了很高雅的處理方案，咱們一一道來。

綠色和平組織抨擊比特幣，稱以太坊合并證明加密“不必以環境為代價”:金色財經報道，在以太坊（ETH）成功合并后，綠色和平組織（Greenpeace）抨擊比特幣（BTC）的能源使用。以太坊合并將其碳排放量削減了99% 以上。

該組織計劃為其“改變代碼，而不是氣候”的活動投入100萬美元，用于大量在線廣告，倡導改變比特幣的代碼，目的是減少BTC的工作量證明（PoW）模式。

廣告活動的負責人Michael Brune表示，州和聯邦領導人以及企業高管正在競相盡快實現脫碳。以太坊已經表明存在切換到一個高能效的協議的可能，氣候、空氣和水的污染要少得多。比特幣已經成為異類，輕蔑地拒絕接受氣候責任。（The Daily Hodl）[2022/9/18 7:03:46]

1.賬本驗證問題

分析 | 上周比特幣鏈上活躍度沖高回落 市場迎來回調盤整:據Tokenview數據顯示，近一周（02.10-02.16）比特幣鏈上活躍度沖高回落，USDT溢價持續。鏈上數據方面，七日新增地址數均值為40.52萬，活躍地址數均值為76.55萬；新增地址數較上周基本持平，活躍地址數在2月11日單日觸及的89.23萬的高位，隨后回落至均值線。七日鏈上交易額均值為101.5萬BTC，鏈上交易筆數均值為32.7萬筆，鏈上交易均值較上周下降10.29%，鏈上交易筆數亦在2月11日觸及近期高位后小幅回落，鏈上活躍度指標與市場走勢相關性較高。[2020/2/17]

實際上對于第一個問題，很簡單想到處理辦法，那便是少數服從多數，如果某個節點的賬本數據被篡改了，那么只需求和全網其他節點的數據比對，就必然能發現異常。

Fundstrat創始人：比特幣不存在因監管而消失的風險: 據CNBC消息，Fundstrat Global Advisors的創始人兼研究主管Tom Lee在接受CNBC的采訪時表示，比特幣在谷歌的搜索量下降不表明比特幣價格的下降，而這僅僅是隨著比特幣價格下降而下降的巧合，并不能預示比特幣到今年年底不會復蘇。同時，比特幣交易量目前還處于比較健康的狀態。此外，Lee還表示比特幣不存在因監管而消失的風險，這是因為比特幣在美國之外的形勢還比較好。比特幣是一種很好的價值儲備手段，并且在數字交易方面被運用的很好。[2018/6/5]

但問題在于，隨著時刻的推移，記錄的累積，數據量會越來越巨大，記得在13年的時分，筆者下載的比特幣錢包，從網絡同步下載下來的買賣賬本數據就現已多達幾十GB，如果說要對這么大的數據進行逐一傳輸、比對，能夠說是不現實的。

在介紹比特幣的處理方案前，咱們先了解一個函數：Hash函數，俗稱哈希函數。

關于Hash函數的細節，咱們今后再描繪，現在咱們需求知道便是：一段數據經過Hash函數的運算后，得到一段長度很短的數據，咱們稱之為摘要數據，能夠表示成：

Hash(原始數據)=摘要數據

而Hash函數有以下三個特點：

相同的原始數據，經過同一個Hash函數，總是能得到相同的摘要數據；

原始信息的任何細小的修正，經過Hash函數后，得到的摘要數據會改頭換面；

不行逆運算，即：擁有摘要數據，無法逆向反推出原始數據。

比特幣的做法是，買賣賬本數據依照時刻分塊存儲，每一塊只存儲10分鐘的買賣賬本數據，這每個存儲單元即稱之為“區塊”。而每一個區塊的頭部會記錄這一數據塊的序號、時刻和Hash摘要數據。

比較巧妙的當地在于，區塊頭部中的Hash摘要數據是由上一個區塊的摘要數據和本區塊的買賣賬本數據疊加后經過Hash函數得到的，即：

第n塊的Hash值=Hash(第n-1塊的Hash值+第n塊的賬本數據)

能夠看到，雖然每一個區塊內的買賣賬本數據是獨立的，可是區塊頭部的Hash值卻是依賴于上一區塊的Hash值，從而形成了一條鏈式的結構。這想必也便是“區塊鏈”姓名的由來。

鏈上的任何一個區塊中的數據受到的篡改，都將反映到最新的一個區塊的Hash值上，因此，要想驗證某個節點的賬本數據是否正確，只需求比對最新一個區塊的Hash值即可。

2.賬戶所有權的證明

如果我要經過某個賬戶給另一個賬戶轉賬，必然需求證明我對此賬戶的所有權。對于中心化的貨幣系統，咱們只需求向銀行出示暗碼即可，可是對于去中心化的系統，如果咱們也經過出示暗碼給其他節點，來證明咱們對賬戶的所有權，那么咱們的暗碼也就走漏給了其他節點。

事實上這是一個現代暗碼學中比較根底的問題，說白了便是怎么在不露出自己私鑰的前提下，自證身份，也有很成熟的處理辦法：利用非對稱加密算法。關于算法的細節，計劃在后面單獨說說現代暗碼學的一些根底算法，這兒咱們就用類比的辦法描繪一下。

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