比特币入门

闲来无聊，就把精通比特币又看了一遍，上次读还是在今天1月份的时候，也是快要放假的时候，当时说实话绝大多数都没有看懂，但是还是硬着头皮看完了。现在再看一遍，也是对这半个学期的学习的一个检验，也是对目前学习公链开发进行一个思路整理。看完之后，发现竟然全部能看懂了，也是很兴奋，这半个学期的努力还是有回报的。下面我就简单介绍下比特币的基本原理，以及比特币和区块链的关系等，来帮助更多的人入门区块链，当做这个时代的弄潮儿，高手勿喷哈！

先来说说什么是区块链，区块链就是一个分布式的账本，区块链网络上有很多节点，每个人都有一份一模一样的账本信息，这个信息是通过共识机制来保证一致性的。举个例子，比如小明向我借了1000元，只是口头上的，当我向小明讨债时，他就抵赖，这时候我也没有办法去拿回这笔钱。但是当小明向我借1000元时，旁边有小红、小王、小张，他们都有一个小本子，都记下了小明向我借1000元这件事情，当我再去向小明讨债时，他就没办法抵赖了，这里的这个本子就相当于区块链了，记录了整个网络中所有的信息。还有一种情况是，小明向我借了1000元，在一个月之后还钱，当不按时还钱时，可以将其其他财产归到我名下，将这件事件可以写成一个智能合约，运行在区块链上，就可以确保小明不会再去抵赖了，也确保了我的利益。至于智能合约是什么，简单来说就是一段代码，定义了系列规则，当触发某个条件时，会自动执行一些规则。但是比特币是非图灵完备的，只能编写简单的脚步，对于以太坊就是图灵完备的，采用了一种Solidity的编程语言。

再解释一下区块链和比特币的关系，两者并不相等。区块链是比特币底层技术，区块链一般来说包括网络层、共识层、激励层、应用层，比特币可以说是应用层上的。区块链这个词是技术人员从比特币的白皮书中提取出来的，比特币只是区块链的一个应用，还有以太坊、EOS、Ripple等等很多。

我们就来看看一笔交易，比如Alice向Bob转账1个比特币，在比特币网络上是如何产生、流通到最后被记录到区块链中的，我简化了其中的过程，就是让新手对整个交易过程有个大致的了解。

Alice首先会有自己的比特币钱包，钱包是干嘛用的呢？就是用来管理地址、创建交易、对交易进行签名的。首先Alice在钱包中输入转账的金额1BTC，Bob的比特币地址（20字节）。

这里出现了比特币地址就来谈谈比特币地址，这里需要具备一些密码学知识，非对称加密、哈希算法，椭圆曲线加密，我就不在这里说了，Google上有很多介绍。比特币钱包根据系统自带的生成随机数工具生成一个随机数，对其使用SHA256哈希算法，就会产生一个256位的数字，这个就是私钥，私钥是非常重要的，是你拥有这笔比特币的唯一凭证。再对私钥进行椭圆曲线加密得到公钥，再对公钥进行SHA256、RIPEMD160、Base58Check编码，就得到了我们常见的比特币地址。

接下来钱包就创建了一个交易，发送给自己相连接的节点，节点首先会验证这笔交易，验证成功，这个节点再发送到其相连接的节点，很快这笔交易被传播到了整个比特币网络中。在比特币网络中有一群人是专门收集这些交易，然后对一个复杂的数学问题进行计算，当计算出这个数学问题的答案，就会把这些交易打包起来，然后发送到网络中，其他节点进行验证，验证成功，则这些交易就相当于被比特币网络确认过了。这个过程就是挖矿的过程，打包的交易是进入区块里面，被网络确认过就被连接到了比特币的区块链上，得出复杂数学问题的答案的那个人就会得到比特币奖励。

差不多一笔交易就是这个流程，当然忽略了很多细节方面的东西，比如比特币是基于UTXO模型，而不是账户模型，交易的各种类型等等，大家有兴趣可以去看看精通比特币这本书。