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jieh 《騎士團團長》
文章: 6857
v3.8.8

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Bitcoin 比特幣的四個基本點

有很多對比特幣感興趣的朋友想更深入的了解比特幣，而不僅僅是停留在價格盤面上，希望通過這篇短文能對這些朋友有所幫助。

我們最好的進階學習教材非中本聰的論文不可——《比特幣：一種點對點的電子現金系統》，通過反復學習和揣摩這篇神作，您必定能夠有所收獲。本文將為您提供一個學習思路，將論文中的關鍵之處歸納為四個基本點：P2P（點對點網絡）、Electronic Cash（電子現金）、BlockChain（塊鏈）、PoW（工作量證明）。

一、P2P（點對點網絡）
P2P是基於數據鏈路層的分布式對等網絡，具有巨大的可擴展力和共享特性，具有獨立的DNS尋址系統，能夠實施分布式並行運算，是用對等互助模式取代常見的服務與被服務模式。

P2P網絡具有四大“自我”特性,包括自我生長、自我保護、自我治愈和自我優化。P2P網絡最大特征就是分布無中心，每個節點都可以隨時離開網絡，也可以隨時加入網絡。

二、Electronic Cash（電子現金）
電子現金意即數字現金，在比特幣系統中，當某人向別人付款時，只需要使用自己的私鑰對一段特殊數據簽字後發送給收款人即可，所以這段數據就具有了等同現金的作用。這張電子現金構成如下：資金來源（上一個交易單），資金去向（本次交易單，其中包括收款人公鑰），付款人使用自己的私鑰加密一個哈希值得到的密數據（哈希值是對資金來源和收款人公鑰進行SHA256運算的結果）。

當收款人收到之後，他只需要做兩步計算：首先使用付款人公鑰解密密數據得到哈希值，其次對收到的付款人資金來源和自己的公鑰進行SHA256運算得到一個新的哈希值，如果兩個哈希值相同，則資金有效付款成功。（理解這一段，需要進一步了解公鑰算法：橢圓曲線，以及不可逆的哈希摘要算法SHA256）（錢包地址與公鑰的關系：錢包地址是由公鑰經過一系列復雜且不可逆的哈希並加密運算得出的，相當於公鑰的單向變形）

三、BlockChain（塊鏈）
塊鏈是中本聰的重大創新，在論文中可以看出，他提出塊鏈的主要目的是解決二次支付的問題，卻“不料”竟然發明出一套完美的機制，一套使點對點網絡可以權威並安全地發行貨幣（行使央行職責）、流通貨幣（行使商行及信用卡職責）的完美機制。

塊鏈就是一套全域統一的具有先後順序的賬薄鏈，也是全網唯一的總賬本，通過全P2P網絡中誠實節點的協作，每10分鐘生成一個包含全網實時交易單的賬薄單元，而第一個生成這個賬薄的節點（礦池）贏得因規則設定而產生出來的“貨幣”。

根據中本聰設定的機制，塊鏈在產生過程中必然會出現分叉，但只要攻擊者算力不超過全網誠實節點的總算力，那麽不良分叉會必然被誠實鏈條通過競爭所消滅，最後，全網只會出現一條塊鏈。也正是由於塊鏈分叉的原因，比特幣系統的即時支付的安全性仍是個挑戰，目前至少需要等待30分鐘以上才能基本確認，1個小時後才可以幾乎100%確認，不過，這正是比特幣創業者的機會，不是麽？現在已經有專家在研究類似數學中“零知識證明”的“零確認安全支付”，如果得以解決，那麽即時支付也就OK了。

四、PoW（工作量證明）
PoW主要應用於挖礦過程，旨在解決對誠實節點的辨別和獎勵。我們先看看挖礦的過程：

首先對最新的賬薄塊計算一個摘要值，同時接收實時交易單，再找一個隨機數（窮舉），將這三者組合為一個數據塊，對這個數據塊進行SHA256哈希計算，如果在256比特摘要值（256比特的二進制整數）的前段為零且零的個數不少於難度值調節值零的個數，那麽就向全網廣播。其他節點看到這條廣播後，先驗證是否符合規則，如果真實，那麽就在這個賬薄塊基礎上進行新塊的計算。

其中，難度值調節是根據算力變化進行自動調節，防止塊鏈生產過快，同時，也是節點付出真實勞動的反映，難度值越大，說明節點付出勞動越多，那麽公信力就越強，生產出的賬薄塊就能越被其他節點所認可，那麽獲得獎勵的可能性就越大。

通過工作量證明的挖礦機制，還能防止攻擊者利用低成本虛假賬薄塊進行拒絕服務攻擊，攻擊者若想實施有效攻擊，必須付出大量的算力成本，而付出的算力成本如果轉化為誠實挖礦節點的話，獲得的收益會遠高於通過二次支付攻擊獲得的蠅頭小利，這就是中本聰的一大高明之處！

這是在比特幣學習方面的一點心得，希望能對感興趣的朋友有所幫助。對自己感興趣事物的學習，本身是一個極其快樂的過程！

http://yibite.com/portal.php?mod=view&aid=1975
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[2014/2/22 上午 11:46:48]

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