比特币的四个基本点

区块链技术巴比特2017-11-25 06:46:34  阅读 -评论 0

文 第一比特币

有很多对比特币感兴趣的朋友想更深入的了解比特币,而不仅仅是停留在价格盘面上,希望通过这篇短文能对这些朋友有所帮助。
我们最好的进阶学习教材非中本聪的论文不可——《比特币:一种点对点的电子现金系统》,通过反复学习和揣摩这篇神作,您必定能够有所收获。本文将为您提供一个学习思路,将论文中的关键之处归纳为四个基本点:P2P(点对点网络)、Electronic Cash(电子现金)、BlockChain(块链)、PoW(工作量证明)。

一、P2P(点对点网络)

P2P是基于数据链路层的分布式对等网络,具有巨大的可扩展力和共享特性,具有独立的DNS寻址系统,能够实施分布式并行运算,是用对等互助模式取代常见的服务与被服务模式。P2P网络具有四大“自我”特性,包括自我生长、自我保护、自我治愈和自我优化。P2P网络最大特征就是分布无中心,每个节点都可以随时离开网络,也可以随时加入网络。

二、Electronic Cash(电子现金)

电子现金意即数字现金,在比特币系统中,当某人向别人付款时,只需要使用自己的私钥对一段特殊数据签字后发送给收款人即可,所以这段数据就具有了等同现金的作用。这张电子现金构成如下:资金来源(上一个交易单),资金去向(本次交易单,其中包括收款人公钥),付款人使用自己的私钥加密一个哈希值得到的密数据(哈希值是对资金来源和收款人公钥进行SHA256运算的结果)。当收款人收到之后,他只需要做两步计算:首先使用付款人公钥解密密数据得到哈希值,其次对收到的付款人资金来源和自己的公钥进行SHA256运算得到一个新的哈希值,如果两个哈希值相同,则资金有效付款成功。(理解这一段,需要进一步了解公钥算法:椭圆曲线,以及不可逆的哈希摘要算法SHA256)(钱包地址与公钥的关系:钱包地址是由公钥经过一系列复杂且不可逆的哈希并加密运算得出的,相当于公钥的单向变形)

三、BlockChain(块链)

块链是中本聪的重大创新,在论文中可以看出,他提出块链的主要目的是解决二次支付的问题,却“不料”竟然发明出一套完美的机制,一套使点对点网络可以权威并安全地发行货币(行使央行职责)、流通货币(行使商行及信用卡职责)的完美机制。块链就是一套全域统一的具有先后顺序的账薄链,也是全网唯一的总账本,通过全P2P网络中诚实节点的协作,每10分钟生成一个包含全网实时交易单的账薄单元,而第一个生成这个账薄的节点(矿池)赢得因规则设定而产生出来的“货币”。根据中本聪设定的机制,块链在产生过程中必然会出现分叉,但只要攻击者算力不超过全网诚实节点的总算力,那么不良分叉会必然被诚实链条通过竞争所消灭,最后,全网只会出现一条块链。也正是由于块链分叉的原因,比特币系统的即时支付的安全性仍是个挑战,目前至少需要等待30分钟以上才能基本确认,1个小时后才可以几乎100%确认,不过,这正是比特币创业者的机会,不是么?现在已经有专家在研究类似数学中“零知识证明”的“零确认安全支付”,如果得以解决,那么即时支付也就OK了。

四、PoW(工作量证明)

PoW主要应用于挖矿过程,旨在解决对诚实节点的辨别和奖励。我们先看看挖矿的过程:首先对最新的账薄块计算一个摘要值,同时接收实时交易单,再找一个随机数(穷举),将这三者组合为一个数据块,对这个数据块进行SHA256哈希计算,如果在256比特摘要值(256比特的二进制整数)的前段为零且零的个数不少于难度值调节值零的个数,那么就向全网广播。其他节点看到这条广播后,先验证是否符合规则,如果真实,那么就在这个账薄块基础上进行新块的计算。其中,难度值调节是根据算力变化进行自动调节,防止块链生产过快,同时,也是节点付出真实劳动的反映,难度值越大,说明节点付出劳动越多,那么公信力就越强,生产出的账薄块就能越被其他节点所认可,那么获得奖励的可能性就越大。通过工作量证明的挖矿机制,还能防止攻击者利用低成本虚假账薄块进行拒绝服务攻击,攻击者若想实施有效攻击,必须付出大量的算力成本,而付出的算力成本如果转化为诚实挖矿节点的话,获得的收益会远高于通过二次支付攻击获得的蝇头小利,这就是中本聪的一大高明之处!
这就是本人总结的在比特币学习方面的一点心得,希望能对感兴趣的朋友有所帮助。对自己感兴趣事物的学习,本身是一个极其快乐的过程!
本文来自@第一比特币的投稿,若对本文有任何疑问或质疑,欢迎到作者微博留言交流。

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