比特币系统的运行机制

本文由浅入深的讲解比特币系统的运行机制，适合想深入学习比特币系统和区块链技术的人员，不适合仅仅对比特币感兴趣，想要玩币的业外人士

比特币是一种虚拟货币，由中本聪提出并编写了最初的比特币系统源码，后来中本聪隐姓埋名，不在插手比特币的运行，现在比特币系统源码由比特币Core团队负责维护。

为什么比特币会兴起？

可以充当货币的东西有很多，比如 石头 、贝壳、香烟。货币只是人们进行事物交换的媒介，近年来电子支付的发展，越来越让人们意识到货币可以仅仅只是一串属于你的数字。

我们使用支付宝和微信进行支付的时候，里面的数字应当是多少以及它的使用权由阿里巴巴蚂蚁金服和腾讯来背书，这是出于人们对这两家公司的信任。但是，如果腾讯使坏，私自将你的账户余额转给了马画藤，并且拒不承认，又由于你的一切交易数据都由腾讯公司掌控，你也拿不出证据，那你就只能哑巴吃黄连。这就是中心化问题，我们的身家性命完全由一个中心化的组织决定，想想都觉得恐怖。

如果你听了我的分析，赶紧将微信里面的钱体现出来，并不再使用微信支付。你决定以后只使用现金，但现金就不会出问题吗？你手中的现金是由国家发行并为其背书的，但是如果国家耍流氓，不停地印钱，慢慢的你手中的钱会变得一文不值。如果不信，参考津巴布韦币货币超发的下场。

那么有没有什么货币可以解决上述问题呢？

可以说，比特币的出现，让人们看到了曙光。当然，比特币并不是第一个虚拟货币，但确实最成功的一个，在比特币出现之前，已经有过百个虚拟货币项目（方案），但都不能很好的解决人们的问题。

比特币获得认可正式因为具有以下特性：

• 硬通货，可以跨境交易
• 易携带，只需一个私钥
• 隐秘性，只暴露钱包地址，匿名
• 无货币超发，总数2100w个

当然，隐秘性也可能带来非法交易的用途，总数固定，可能带来紧缩的问题。

如果暂时有很多疑问，不放往下看，你会一层层解开比特币的面纱。

比特币是如何产生的——挖矿

比特币总数是2100w个，由分布在世界各地的矿工来挖区块（后面会解释），平均十分钟左右产生一个区块，刚开始挖到每个区块的矿工可以获得50BTC，每四年减半，现在挖到一个区块可以获得12.5个比特币，作为对矿工的挖矿工作的奖励。

挖矿是什么意思？

挖矿其实是一种比喻，因为比特币并不是由哪个机构或人发行的，而是由算法自动产生的。要说它来自哪里，可以说它哪儿都不来自，是一个空穴来风的东西。

这个空穴来风的东西又是什么东西呢？

它本质上只是一条记录，比如，张三说“我有5个比特币”，并且大家都相信他说的，认为他确实有5个比特币，那么，这5个比特币都产生了，并且属于张三。

可是，张三凭什么说他有5个比特币，大家又凭什么相信他确实有5BTC？

张三不能平白无故说自己有5个比特币，他要做点什么，比如挖矿。挖矿其实就是做题，中本聪给大家除了一道题，他说谁解出答案，我就给谁50个比特币，于是大家都用电脑做题。

比如，中本聪要求大家利用“I am Satoshi Nakamoto + nonce”（我是中本聪）计算以0开头的Hash值，其中nonce是一个变量。

image.png

nonce = 0
do
  re = Hash(I am Satoshi Nakamoto + nonce)
while re >= 目标值
获得BTC//当计算结果小于目标值时

当nonce == 13时，计算结果满足要求。如果中国四川的熊大计算能力比较强，最快算出了结果，那么熊大获得50BTC作为对其计算工作的报酬。