比特币是目前为止最成功的区块链应用，是进入区块链世界的入口，也是电子货币金融市场的标杆，如果你想学习区块链技术，比特币是不得不学的基础。在github上有一个bitcoinbook的开源项目，它是《精通比特币》这本书的开源版本，让我们从这里开始，更深入的认识比特币吧。
什么是比特币
比特币是一组概念和技术，它构成了电子货币生态系统的基础。用户可以通过网络，将比特币转移到其他用户，通俗点说，就是比特币可以做任何传统货币可以做的事，包括买卖商品，给个人或企业转账。同时，在电子货币世界，通过交易所，我们可以买卖比特币，以及用比特币兑换其他电子货币。
密钥就是账户的一切
不像实体货币，比特币是虚拟的，它不可见，你甚至看不到一个虚拟账户，比特币隐藏在每笔交易中。比特币用户使用一组密钥来证明他们持有一定量的比特币。如果你想花费手中的比特币，整个过程可以描述为：
- 用你的密钥在一笔交易上签名，通过系统验证，可证明你拥有这笔交易里等数额的比特币
- 你可以花费这些比特币，将它们转移给其他用户，我们假设转账给小明，此时会在系统中新增一笔交易，这笔交易只有小明的密钥才能打开。
上面说的密钥，存储在钱包中，钱包是计算机或手机中的应用程序。如果你有比特币，可以看到使用你的比特币的唯一办法是用密钥解锁交易，那么为了保护你的资产，你唯一需要做的就是保护好你的密钥不被泄漏出去。
去中心化中的一致性问题
比特币是一个去中心化的p2p网络，没有任何中心服务器或控制节点，这就带来一个问题，如何保证所有节点中的数据都是一致的？答案是“挖矿”，“挖矿”是一个类比，实际上是p2p网络中的计算机（全节点）同时解决同一个数学问题，谁先解决出来谁胜出，胜出者可以记录从上次胜出开始到这次胜出（一般为10分钟），这段时间内产生的交易，这10分钟产生的交易记录存储在block区块中，所有的区块形成一条相互制约的链条——分布式账本，这就是blockchain的由来。这个算法保证了10分钟内只有一个人胜出，只有一个人记账，那么这个网络中的所有节点的数据就是一致的。
比特币具有银行的发行货币功能
参与挖矿的机器被称作矿工，在挖矿过程中胜出的矿工，他会获得一定量的新产生的比特币，产生比特币的这个过程和中央银行发行货币类似：
只不过它没有中央银行，只有发行货币。
比特币的“挖矿”算法是动态调整的，即无论有多少矿工，它都会以每10分钟产生一个区块的速度进行，这个算法还加入了一个限制，即每4年每区块产生的新比特币的数量会减半，这个算法会限制总的比特币的产生数量，通过计算可以算出，到2140年，不会再有新的比特币产生，总的比特币数量大约为2100万，即，比特币不会因为新发行货币而通货膨胀。
比特币也是这种p2p网络中的协议的名字，是分布式计算的发明，同时，它还是近几十年来密码学和分布式网络的研究成果，总结一下：
- 比特币是一个区中心化的p2p网络（协议）
- 比特币是一个公开的交易账本（区块链）
- 比特币是独立的交易验证和货币发行的机制（规则）
- 比特币发明了去中心化的网络共识（一致性）方法（Proof-Of-Work算法）
数字货币需要解决的基本问题
数字货币需要解决的基本问题是信任问题，包括：
- 我能相信这钱是真实可信的，而不是伪造的吗？（假币问题）
- 我能相信这个数字货币只能支付一次吗（双重支付问题）
- 我能保证没有人会声称这个钱是他的，而不是我的吗？
在实物货币中，这3个问题很容易解决，银行会利用复杂的纸张和打印技术来解决第1个问题，而由于是实物货币，第2个问题和第3个问题天然就不存在。
在虚拟货币中，密码学提供了信任的基础，资产所有者可以在交易上附加上自己的数字签名，来证明这个资产是他的，同时，通过一定的架构设计，可以解决假币问题和双重支付问题，例如通过每个节点存储一份账本来杜绝假币问题，而比特币的最小记账单元-UTXO（Unspent Transaction Output）的设计来保证一笔钱不会被花费两次，因为记账算法被设计为每一笔交易的输入，都是上一笔交易的输出，这笔交易只能串行，无法并行，且区块链的“链”机制保证了这笔交易的输入无法被复制为多份。
早期的数字货币
早期的数字货币诞生于1980年代，他们常常使用贵金属或黄金做信用背书，但由于这种货币会威胁到政府对货币的管理，同时它又是中心化的，很容易被黑客攻击，所以最终灭绝，由于以上种种原因，数字货币系统需要具备一个去中心化的需求，于是，比特币孕育而生，它天生具备防攻击、绕过审查的特点。
我建立了一个收费的知识星球，在这里，我会为大家营造一个沉下心来学习的环境，在今年，我至少会做三件事情：
- 精通比特币的实现原理
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