2008年,大洋彼岸的美国,发生了一件大事:金融危机。美政府开始实行货币量化宽松政策,也就是通货膨胀开始了。
这事有多严重呢,这么说吧:
以前一块钱买6个煎包,现在只能买3个。
口袋里的钱,被政府撸了羊毛,有木有!
于是,大量的美国人民,走上街头,开始了轰轰烈烈的占领华尔街运动。
在一旁,有一个叫中本聪的哥们儿,看着这乌央的人群,
“算了,这有用吗,还是干点实际的吧”
“我能不能创造一种货币,不需要中央银行来发行,而且货币总量衡定,永不增发”
经过吸收加密货币B-Money的去中心化思想和过滤垃圾邮件的Hashcash的工作量证明方法,比特币于当年11月,在本聪大哥的手里,应运而生,从此走上历史舞台。并通过脚本敲定,比特币发行总量2100万个,永不增发。
什么叫去中心化?什么叫工作量证明?
此事说来话并不长
原来传统中的货币系统,是银行来发行货币,转账支付只能通过银行,微信或支付宝等这样一个中间机构,现在,比特币把这些个中间机构都去了,没有中间商赚差价!
嘿,你去了银行,这钱自己造啊,你能你造,有人要吗?
偷偷告诉你,时至今日2018年9月14日,比特币已合人民币45000元一枚,去年12月更是达到了10万元。你手中有币,可以畅快地在交易所换成真金白银人民币。
不依托银行,微信和支付宝等强大的防火墙,来抵御网络恶意攻击,我账户里的钱安全吗?
答案是很安全,比特币钱包的密码在计算机内部是一个256位的随机数,表现为256个0或1,使得这个随机数的可能数量达到2的256次方。
有人想破解你的密码,就算拿现在还在理论中的50比特量子计算机来说,每秒运算速度2的50次方,遍历整个可能的密码随机数需要2的206次方 秒。
这个数字太大,我难以想象,所以数学决定了比特币的钱包极大概率是安全的,这个安全概率要比我们支付宝或网银密码丢失高的太多。
我怎么进行转账交易?
通过分布式的点对点网络进行转账交易,啥意思,我们看:
你我下载了比特币钱包,那就可以被比特币网络称为自己人了,这个自己人在比特币网络里叫节点。
新节点第一次打开钱包,系统通常会让他的钱包连接到一个长期运行稳定的节点-种子节点。种子节点会对新节点说,你周围还有谁谁谁,IP是多少,然后新节点会和这些节点连接起来,并断开和种子节点的连接。
同时,周围节点会再把自己周围的节点介绍给新节点,同时把新节点的加入及地址传输给自己周围的人。这样,一传十,十传百,新节点加入及新节点的地址会在几秒内传遍全网络。
这时候,这个新节点A,想支付2个比特币,给远方的E(远方指两者之间没有直接连接),他在自己的钱包上输入E的钱包地址,点击发送。
A周围的B,C,D收到了这笔交易信息,会把这个信息,再传给各自周围的节点,这样,又是一传十,十传百,这笔交易信息会在几秒内传遍全网络,E也会很快收到这个交易信息,而解锁这个交易,只能靠E的钱包密码了。
本质上,这则交易信息是公开告诉全网:这2个比特币的所有权已经转给E了。
哦,有点意思,这就叫分布式啊,谁转给谁多少,大家都知道。但是大家都知道是一回事,多少时间后,回头再看,需要查什么时间谁转给谁多少,这是另外一回事,所以还需要记账。
记账这个事情,普通用户,比如你我在手机上下个钱包,是不具备记账这个能力的。那就交给专门的记账员,矿工吧。
矿工会大约每隔10分钟,把这段时间内收到的交易,打个包,这个包称为区块,每个区块儿被加在前一个区块儿后边,一直形成一条常常的链条,所以叫区块链,这个区块链就是那个唯一公开的账本,记录了网络中所有节点的所有交易信息,而每个区块,相当于账本中的某一页。(实话是,真实的区块链并不是一个水平的链条,而是从下往上不断摞新的区块)
本来以为天下太平,没有问题,但是网络环境总是令大家不太可信。万一,有人偷偷地想更改这个某一页账本,也就是某个区块怎么办?
最安全的方法是提高更改这个区块的难度,于是矿工不能只打包交易,还要算一个随机数,使得随机数+区块的哈希值小于一个数。
哈希算法是将文件映射为较短的固定长度字符串,这个固定长度字符串称为哈希值。
相当于F(原文件)=哈希值。F指哈希算法。
哈希算法有一个很重要的特性是,如果原文件有一丝一毫改变,哈希值立马变得不一样。
现在矿工需要做的就是,先哈希整个区块,然后去找一个随机数,使得
F(区块哈希值+随机数)
得到的哈希值小于一个区块链网络规定的难度,这个难度会根据过去2016个区块的产块速度,来进行调整,以使比特币的产块儿速度维持在10分钟左右一个的速度。
具体是:新难度=旧难度*(过去2016个块的产块总时间/20160分钟)
要算出来这个随机数,具体难度如何,我们来感受下矿场的氛围,如下:
![](https://img.haomeiwen.com/i11076977/46543b89246db651.jpg)
这些矿场大多建立在电力充沛的地方,如我国的云南,四川等地。而且现如今的单个矿机,极小的概率能算出来随机数,常见的是大家要组成矿池,共同计算,所以随机数的难度可见一斑。
![](https://img.haomeiwen.com/i11076977/542c5a8ed3b024bf.jpg)
当一个矿工成功算出来随机数后,他需要立马向全网广播这个区块儿,其他矿工确认无误后,他能得到12.5个币的奖励,以及这个区块所包含的所有交易双方给矿工的交易小费。
12.5个币,就是我们前边所说的比特币的发行,2012年11月,每个区块儿获取的奖励从50个比特币,减少为25个比特币。2016.11月,减少为现在的12.5个比特币。基本上,每4年减少一半。
其他矿工确认这个区块儿后,会立即在这个区块儿后开始着手打包新的区块儿,并算新区块儿的随机数。
因为后续的区块儿中包含的交易,都是基于上个区块儿中的交易,所以如果有人想更改某个区块儿,需要更改其后所有的区块儿,也就是需要算这个区块以及这个区块后所有区块儿的随机数。
同时,大家共识,最长的那条区块链是最正确的链,篡改者更改旧区块的同时,需要赶在别的矿工之前,把最新区块的随机数算出来,这几乎不可能。
结语
去中心化记录信息,且使得信息不可更改,这就是比特币,也是整个区块链的精髓。比特币做为迄今为止最成功的区块链应用,所以说,看懂了比特币,也就看懂了区块链。
区块链网络中的任一节点,即便明知网络不安全,也自信的认为可以传输信息,甚至信息能不被更改。这批量创造了信任,也大大提高了价值传递效率,以及保护价值免受伤害,这个网络里处处透漏着自由,这哪是仅有没有中间商赚差价这么简单!
当然,比特币,也存在三个问题:
1. 如果某个矿池的算力达到全网算力的51%,也就具有了启动51%攻击的可能,支付出去比特币,然后抹掉这笔交易。但事实是,一旦某个矿池的算力,达到全网算力的40%,他们中的部分会自动切换到其他矿池,以维护算力的平衡。从本质上来说,持有比特币的人,更像是这个网络的股东。是持有币坐等币价上涨,还是花费巨大算力,启动攻击,带来市场对比特币安全的担忧,引发手中比特币的贬值。人趋利的本性,也在某一方面维护了比特币的安全。
2. 全球前3大网络运营商(网络运营商比如移动,联通,电信),占据了比特币流量的60%,如果骇客集团攻击这三大运营商,必将震荡比特币网络,这是这个倡导中心化的网络,最大的中心化之殇。但是,它已经最大努力地在这个我们正在赖以生存的中心化网络里,提供了最大化的去中心化便利。比特币短短生出10年,未来可期。
3. 比特币经过矿工打包,才算真正被账簿记录下来,但是平常买个东西,不方便去等个10分钟。安全和速度,似乎是一对不可能弥合的坑,想要安全,就要设一个比较难的随机数,想要算出随机数,就得给矿工一些时间。于是,安全和速度在区块链里劈了岔,比特币安全如山,使它成为当之无愧的币王。有人想在速度上一展拳脚,于是就有了后来的ETH,这是我们后面要介绍的文章,未完待续。
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