什么是比特币？为什么会诞生？

背景：2008年，在国际金融危机的影响下，由于金融体系的崩溃，人们失业，甚至破产。这时，一位互联网极客看到这一幕人间惨案，心中暗骂：华尔街为何如此？需要全世界为这些人的恶行买单吗？我想改变它。

于是，现代骑士开始了他的计划，他在 2008 年首次将其发布在互联网上，一场伟大的社会实验开始了。

比特币的本质是一个去中心化的电子记账系统。

通常我们是用银行记账的，银行是国家背书的。所以大家都愿意相信银行，把钱存进去。

比特币旨在规避银行的中心化结构。

基本原理说明：

例如，有四个人 A\B\C\D。如果相互之间有交易（比如A到B10比特币，B到C3比特币等），信息会公开给大家，然后大家都要记账。那么问题来了：

1.ABCD为什么要记账

2.最后谁的账本占上风

3.如何防伪？

4.如何防止双花？

5.如何防止篡改？

接下来，让我们看看中本聪是如何解决这些问题的。

1.ABCD为什么要记账

记账有奖励。如果你想让人们做某事，你希望他们得到回报。人性。

1)保留账户的人将获得手续费。比如A付B10元，C留着账户，C会从中得到一定的手续费。

2)礼包奖励，只有一个人可以完成礼包，有人会得到奖励。完成礼包的人将获得50比特币（BTC）的奖励

打包注意：中本聪设计了账本记录，可以在大约 10 分钟内完成一个包裹。打包的结果称为一个区块（区块中大约有 4000 条交易记录）。根据以上，我们可以计算出比特币的大概数量。个，20*6*24*365*4*1+1/2+(1/2)^2+….)=2100万

2.最后谁的账本占上风

工作量证明简单的理解就是系统会提出一道难题，谁先做就会得到奖励。但是这道数学题是非常难的，难到只能靠穷人来解决，方法是一一尝试找到答案，尝试答案的过程叫做挖掘。

扩展：哈希函数 sha256("beauty")=256 位二进制数

这个功能的特点是输入任何东西都可以快速得到一个256位的二进制数。

打个比方：对于X^5+LOG2X=Y，如果输入X=a，Y

可以很快算出来，但是如果给你Y，让你算X，那就难多了。而哈希函数比这要困难得多。

挖矿原理：

D-D-D-D-…

上面每个D代表一个区块，每个区块包含的信息：前一个区块的头部+计费信息+时间戳+随机数=字符串（不管字符串是怎么来的）

p>

散列字符串HASH=SHA256(string)=256位二进制数

对于一个256位的二进制数，通常要求前n位为0（通常设置难度是设置n的大小，调整n的大小来控制出块时间）。有资格打包块。这个幸运的人可以在上面的区块链上添加一个新的 D（块）。并获得相应的奖励。

如何计算这个 256 位数字。需要挖矿的人（矿工）不断尝试上述公式中的随机数。在他们尝试之前。

注意每个人计算的难度不同，因为每个人记录的计费信息、时间戳和个人信息都不同。但一般来说，谁的算力越强，谁就越努力，越快越多，谁挖到的概率就越高。

3.如何防伪？

让我们从身份认证开始。传统的身份认证方式包括签名、指纹、人脸等，但在现实中不够安全，容易伪造

如何解决这个问题？

电子签名！

怎么来的：随机数->私钥->公钥->地址

公钥和地址可以公开。例如，如果你想让某人给你转账，你可以把公钥和地址给他。但是私钥必须保密，不能给！

私钥可以计算公钥，但公钥不能计算私钥。密码学中的这种关系称为非对称加密

通过例子理解：

比如A给B转了1个比特币，A会对这个信息进行HASH运算得到一个摘要，然后用私钥加密这个摘要得到一个密码。然后A会把这个信息广播到全网++

例如，C 听到广播后，会验证信息是否真实发生。 C会hash得到digest 1，使用A提供的+得到digest 2。如果digest 1 =digest 2，则说明这个信息确实是A用自己的私钥加密的。如果不一样，说明这个信息是伪造的，并不是A发起了交​​易

4.如何防止双花？

1)首先要了解余额检查-追溯法。例如，如果你想付钱给别人，你至少必须证明你有足够的钱。比如A给B转了1个比特币，那么在历史区块链中你可以看到过去的记录，看看A在历史上是否获得了1个比特币。

2)什么是双花，也叫双花，也就是你把同样的钱花两次，比如A同时发两条消息1-A支付B 1 BTC，2- A付钱给C1 BTC。网络上收到这两条消息的人的时间不同。例如，D 首先收到 1-A 并支付 B 1 BTC 并计算数学问题，然后将块打包并连接它链。此时，1-A向B支付B的信息将被确认，2-A向C1支付BTC的信息将被放弃。

5.如何防止篡改？

我们先来了解一下最长链原理。如果网络中存在A和B，同时计算数学题并打包上链后我们应该怎么做？这时，链上会有两个分叉。这时候，我们用时间来求解，一段时间后看看两条链中哪一条最长，最长的链会站着越来越多的人，直到最后大家都放弃短链

了解之后比特币诞生时间，我们来看看如何防止篡改

比如A之前有一笔1比特币的A到B的交易，但是如果A想篡改这条记录怎么办？

回到我们的链 D1-D2-D3-D4-...

比如A想要篡改的交易发生在D2区块，他需要从D1开始篡改。这个工作量会非常大，相当于一个人对抗整个世界。理论上，如果A的计算能力超过大家，他就可以完成篡改。但这个概率会很小，首先，没有人有这么大的算力比特币诞生时间，至少在可预见的将来不会；第二，如果他有这么大的计算能力，他可以继续挖我的赚钱（除非他是疯子或科学怪人），不会分叉。

综上所述，通过解决以上五个问题，中本聪探索了一种不需要银行等中介机构，得到大家认可的记账方案。这是一个伟大的发明。它对社会产生了巨大的影响。比特币只是区块链的一种应用，就像发明电灯换电一样。事实上，底层技术是区块链技术，它将大大降低人与人之间和点对点之间的信任成本。社会运营成本。

其实还有很多细节没有提到。有兴趣的同学可以了解一下拜占庭将军问题——如何解决恶意节点保证信息的一致性等。

文章内容借鉴了李永乐先生的视频内容，个人理解。仅用于学习和分享，不得用于任何商业用途。希望与有缘人分享区块链知识。