比特币是世界上第一个通过密码学，而非中央银行发行的电子加密货币。而区
块链是比特币使用的一种特殊的数据库，是比特币存在的基础。任何人都可以
架设服务器，加入区块链网络，成为一个节点。本文主要作为一篇普及贴，简
单的来探讨一下技术原理。
区块链大火，让我等吃瓜群众猝不及防。虽然网上文章铺天盖地，比如：“一图
看懂”系列，但仍然鸡同鸭讲，莫衷一是，并不知其所以然，顶多知道是个同步
账本。
作为一篇学习总结，我希（尽）望（力）本文能作为一篇普及贴，也能让其他人
看懂。所以这里不会深入探讨技术原理，大佬们请绕过。
比特币是世界上第一个通过密码学，而非中央银行发行的电子加密货币。因为其
发行总量固定，无中央银行干预，让许多”民主人士“认为这是极为先进的民主
思想技术革命。
然而去中心化的系统带来了一些新问题：
没有政府背书和资产担保，货币信任、交易真实性成了问题。
每个人都有权了解这个世界在发生什么，信息一旦变化，所有数据库需
要同步更新，平等对称。
没有集中决策，为了信息对称，如何达成共识，变成了难题。
大问题“交易信任”、“数据对称”、“共识达成”。
解决办法“非对称加密”、“P2P网络”、“共识机制”。
中本聪用以上三种方法，构架出了区块链技术结构，让比特币的发行流通构想得
以实现。
诞生于2008年的一篇论文《A Peer-to-Peer Electronic
Cash System》并规定了一些基础协议：
图：比特币协议特点
比特币总量为2100万枚；
平均10分钟诞生一个区块；
被写入区块的交易按照手续费高低排优先级；
区块的大小只有 1MB，一笔交易大概是500字节左右，因此一个区块
最多只能包含2000多笔交易；
挖到新区块的矿工将获得奖励，一开始（2008年）是50个比特币，然
后每4年减半，目前（2018年）是12.5个比特币；
一笔交易确认需要等待6个区块。
比特币网络每10分钟，最多只能处理2000多笔交易，换算一下，就是处理速度为3
～7笔/秒。
也就是说，比特币区块链每秒最多只能处理7笔交易，要是交易数据再大点，可能
连7笔都达不到。而支付宝一秒处理12万笔交易，这本应在1秒处理的12万笔交
易，比特币需要10小时。
每4年奖励减半，那么到了2140年，矿工将得不到任何奖励，比特币的数量也将停
止增加。这时，矿工的收益就完全依靠交易手续费了。
这些数据是怎么确定的，众说纷纭。比如：一个区块链的大小是1MB，中本聪在设
计之初也并未预料到会发展到今天的规模，其本身是一个构想的实验。很多数据
并未验证，甚至可以说是拍脑袋定的。
比特币的基础是加密学，如果不知道一笔钱从哪来，是谁的，谁敢拿它当货币
呢？非对称加密从技术上解决了可信性问题，这也是这一类数字凭证被称为”加
密货币”的原因。
所谓非对称加密，其实很简单——加密和解密需要一把公钥和一把私钥。
交易的第一件事就是你必须拥有自己的公钥和私钥（任何交易所开户或钱包类网
站都会给）。
（1）FROM（谁发送的，包括两部分）：
1. Previous tx：这笔钱的来源账单的id， 验证资金来源；
2. scriptSig：这笔交易的签名，就是把交易用私钥做hash。
（2）TO（谁接受，包括两部分）：
1. Value：要发多少；
2. scriptPubKey：支付方的公钥，也就是比特币地址。
对于比特币，钱不是支付给个人的，而是支付给某一个地址，没有人知道，那些
私钥和地址背后的主人是谁——匿名性。
是比特币使用的一种特殊的数据库，是比特币存在的基
础。任何人都可以架设服务器，加入区块链网络，成为一个节点。
图：区块链结构示意图
区块链由一个个区块（block）组成，区块很像数据库的记录，每次写入数据，就
是创建一个区块。每个区块包含两个部分：
其中包含：
1. 生成时间；
2. 上一个区块的 Hash；
3. 区块体的Hash。
其中比较重要的概念是“Hash”，所谓 Hash 是对任意内容，计算出一个长度相
同的特征值。而且保证，只要原始内容不同，对应的 Hash 一定是不同的，比特
币区块用的SHA256加密算法。
1. 每个区块的 Hash 都是不一样的，通过 Hash 标识区块。
2. 如果区块的内容变了，它的 Hash 一定会改变。
图：区块结构示意图
把网络上待确认的交易写入新区块，并获得比特币奖励的过
程。
“矿工”是用GPU等硬件设备进行数据计算的一群人，正是这群人，把交易者的数
据一笔一笔记入帐中。“挖矿”的机器叫“矿机”；成规模“挖矿”的场地
叫“矿厂”。
回顾挖矿历史，比特币挖矿总共经历了以下五个时代：
图：矿厂
“挖矿”道理其实很简单，想要挖到新区块必算出符合要求的哈希值。你可能会
有一个疑问，计算一个哈希值为什么这么难？
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