10分钟读懂神奇的比特币

作者: 灯下鼠 | 来源:发表于2016-01-02 01:33 被阅读854次

1. 首先你要有一个钱包。当然不是真的钱包，而是一个“钱包软件”。

2. 这个钱包呢，帮助你生成并保存一个秘钥，或者叫私钥。

这个秘钥呢，就是你的保险箱钥匙，而且还是保险箱，神奇吧。丢了秘钥，钱就再也找不到了，谁都找不到。如果别人获得了这个数字，也就拿走了你的比特币。秘钥是在1到10的77次方之间的一个随机数。全宇宙的原子数是10的80次方，你要是躲在其中一个原子中，你说，谁能找到你？

3. 根据秘钥，通过数学单项函数，计算出一个公钥。这个公钥，是可以公开的，也就是钱包地址。钱包用这个公钥来收钱。私钥能够算出公钥，但公钥，却是反推不出私钥的。所以叫单向函数。公钥也是一串字符：

4. 装了钱包后，你要用钱包软件，从网络上下载有史以来全世界发生的所有比特币交易的账簿。

每一个账簿，叫一个区块，每个区块 1M 大小。每一个账簿，记录了10分钟里，全球发生的交易。当前2016年，账簿数，约为39万个。每个账簿记录几百到几千个交易。

所有这些账簿，共计30G大小。

5. 有了钱包和公钥地址，你就可以接受和支付比特币。注意，接受和支付比特币，表现为一笔交易记录：

上图中，张三支付0.4比特币给李四。张三需要从自己的钱包中，找到两笔他之前收进来的交易，合计成0.4个比特币给李四。

6. 你钱包里，所拥有的比特币，并非是以一个余额的形式存在。而是在 30G的交易账簿中，那些输出到你的公钥地址的交易，才代表你拥有的比特币财富。

7. 这样，所有的比特币，哪怕是一聪，一亿分之一个比特币，都能查到来自哪里。

8. 支付比特币的时候，可以选择支付交易费，这样矿工们在验证交易并生成区块的时候，会优先验证你的交易。和小费一样。

9. 比特币是完全匿名的。上面用张三、李四等姓名举例。实际上，地址只是上面所说的公钥。

10.发起一笔支付后，比如张三支付给李四，并不是把交易直接发给李四，而是在比特币网络中广播。由于，收到的人的钱包里，都有全部的账簿。所以，每个钱包，都会对交易进行校验。主要是检查，要支付出去的比特币，在自己所存的账簿里，是否属于张三的。若有任意一个钱包否定，则该交易失败。

11.交易会传到一些特殊的节点，这些节点叫“矿机”。矿机不仅校验交易，而且把交易按照规则打包成区块。

12. 无数个矿机都会收到交易，都进行打包，打包很简单。但是，为了给这些交易的区块，赋予一个区块编码，是一个数学难题。比特币系统，设计了一个规则，让每个矿机要进行数十亿，乃至上万亿次运算，才能获得一个成功的区块编码。

这就是比特币的核心原理：工作量验证。比特币系统会自动调节数学运算的难度，保证再多的矿机加入，都需要10分钟才能生成一个区块。

13. 打包区块胜利的矿机，需要马上通知其他矿机。一是为了让其他矿机验证区块，并同意。二是在其他矿机同意后，将新区块放到区块链上。三是，所有矿机开始对下一个区块的打包进行新的竞争。

14. 打包区块胜利的矿机，在打包的交易中，会有一笔交易收入给自己，这就是挖矿的收入。这也是比特币新币发行的方法。另外，打包的交易中，所有的交易费，都归矿机所有。

15.比特币的挖矿所得每四年减少一倍。所以，比特币到2140年，达到2100万比特币后，不会再出新币，矿机也就不再有挖矿所得。虽然挖矿所得逐渐减少，但随着比特币流行，交易量增加，交易费将上升。最终，矿机的收入将全部来自交易费。

16. 有的时候，因为网络或者其他原因，两个矿机同时认为自己在某个区块上胜利了。这时，区块链出现分叉。如下图，区块链在第20000块出现两个胜利区块，因此开始分叉。比特币允许分叉，但让随后的矿机，选择最长的区块链继续。分叉几乎不可能达到5块区块，所以，实际上，一笔交易所在的区块上已经摞了5个区块后，即可认为该交易彻底安全。