Blockchain How Blockchain Works in Bitcoin Model（比特币的运作模式）

区块链和比特币 (1)

区块链（Blockchain）是一个由学术界提出很长时间但近几年才因比特币而得到普及的概念。 比特币是基于区块链技术的一种实现。 比特币是一种加密货币，或称数字货币。 我们先从比特币说起，谈谈比特币是如何使用区块链技术的。

假设在2006年世界杯决赛期间，两个素不相识的球迷相遇了。 意大利打法国。 法国球迷说比特币模式，我们法国有齐达内，一定能赢你意大利。 意大利球迷不服气比特币模式，说我们意大利是无敌的。 让我们赌100欧元。 如何在现实世界中做到这一点？

我之前说过，我们搞计算机，90%以上的时间都在处理异常情况。 如果人类非常值得信赖，那么这个世界可能就不是现在这个样子了。 当年秦国许给楚怀王的六百里土地，已经不是六百里了。 也许是楚国将统一中国。 如果把钱交给第三方，万一第三方也跑了怎么办？ 挪用了钱。 所以，在陌生的现实世界里，单靠一颗善良的心是靠不住的。 这个承诺、合法的合同等一定要有安全保障的手段。现在第三方找权威机构，比如***、银行等，或者找有资质的个人或组织，是很普遍的做法。信誉，归根结底是要找一个有信誉的机构或人。 但一般情况下，这个第三方肯定会“拔雁”，收取一定比例的手续费。

那么有没有办法解决这个问题呢？ 这是比特币的初衷之一，解决两个陌生人之间的信任问题。

加密算法+多人记账

先说加密算法，这里就是我之前提到的非对称加密，也就是公钥和私钥。 每个人都可以拥有一对或多对公钥和私钥，但一个公钥只能有一个对应的私钥，反之亦然。 原理是将两个非常大的素数（p和q）相乘得到一个数（n）。 如果要根据公钥破解私钥，理论上必须暴力破解出这个数乘以哪两个大素数。 知道了。 目前世界上还没有能破解超过1024位的私钥，所以使用1024或者2048甚至更长的私钥是非常安全的。

然后有了公钥和私钥，作为个人，我可以用私钥加密，然后公布公钥，任何人都可以用我的公钥解密，确认这是我公布的。 同理，我也可以用他的公钥解密别人给我的转账，从而判断这是某人的身份，也叫数字签名。 原理是一样的，都是加密算法，利用数学欧拉公式，素数相乘等原理得到。 这是一个非常伟大的算法，叫做RSA，是由三位数学家提出来的。 我们普通人只需要了解公钥和私钥的概念和用途即可。

在以前的传统模式中，银行或政府机构都有自己独立的账本。 比如张三给李四转了100块钱，账本上怎么记？ 100从张三的账户里扣除，100加到李四的账户上，对吧？

多人账本也是如此，只是以前的中心化组织变成了分布式的、去中心化的组织甚至个人。 比如李白转给杜甫一百两白银。 以前是财政部记账，但是在区块链里，唐太宗、杨玉环、张小敬、贺知章等人一起记账，记载李太白给杜某转了100两白银紫梅。 ，作为证据，背面有李白的印章。 这样，多个账本很难被篡改。 李白可以转给杜甫，不用担心他篡改金额或拒不承认。

这样做可以解决开头提到的粉丝投注问题，但是还有一个问题，别人凭什么给我们记账？

答案是有赏，这才符合人性，不然谁帮着记一个跟他无关的账？

但终究只有一个人记账，不然就会乱。

在利益的前提下，如何保证谁来记账？ 这里涉及到一个数学知识。 每个想要记账的人，其实就是所谓的矿工。 他记账时必须解决一道数学题。 这道数学题没有什么取巧的办法，只能将数字带入公式中进行硬计算，算法是Hash（散列）算法，类似于计算一系列数字。 矿工只能猜测，没有别的办法。 而且，这种猜测在比特币中的概率是万亿分之一。 连续猜测这个数字，普通计算机大约需要一年时间。

但是世界上有几千台电脑，如果一起计算的话，速度会快很多，因为按照概率来说，一台电脑肯定会算出来，现实中也确实是这样。 看一个比特币的真实例子。

此外，你还可以看到这个矿工是谁，以及这个区块中包含了多少笔交易（Number of Transactions）。

如果矿工是别有用心的人篡改了转账记录和计算后的金额怎么办？

A. 篡改交易记录/金额

前面我们介绍了公私钥加密技术。 理论上，矿工本身并没有发送方或收款方的私钥，所以他篡改的交易记录在用正确的公钥解密时会出现错误，最终被认定为非法（笔者自己也不确定什么时候进行了身份验证，但他确信此记录可以伪造）。

B. 删除交易记录

假设一个场景，张三想在北京四环买一套两居室的房子，但是张三不想出钱，想白占房子。 他想到了一个偷偷摸摸的方法来篡改交易记录。 理论上，张三付款后，这条记录就产生了，但并没有被确认。 记录需要等待解谜的矿工来制作。 假设矿工是自己的，他让矿工抹掉这条记录，没问题。 但是有几种方法：

我们都知道比特币挖矿需要很长时间，因为它要做很麻烦的数学题。 现在这个周期大约是10分钟。 这是基于全球数十万台矿机同时满负荷工作的前提。 也就是说，每十分钟就有几万笔交易被统一确认并放入一个不可篡改的区块中，这几十万台矿机同时更新本地记录。

2.1 如果交易刚刚产生，房东看到了，下一秒就把产权转移给了张三，那么张三想要篡改支付记录，必须满足几个条件：

成功的难度取决于有多少确认块跟随伪造记录。 如果只有一个，那就太简单了，因为区块链算法默认矿工在发布新区块时使用接收到的和更长的区块之一。 所以这样修改之后，就一劳永逸了，因为所有的账本都会同步，但是也有一个问题，就是这个同步会被记录下来。 如果房东不能查账，张三终究会被抓起来。 如果有很多，比如张三转账后，房东确认转账后一小时才转产权，那么张三就得篡改之前6个区块左右的区块信息，这是很麻烦，因为每一个区块All都会指向前一个区块，而每个区块都会有一个摘要（Hash），它是当前区块所有交易记录的摘要。 所以如果你试图修改一个很久以前的区块，后续区块的摘要就会发生变化，这就是哈希树（MerkleTree）。 其他节点可以报告区块链已被篡改。 这涉及到最重要的一点。 人们常说的51%算力，就是说如果张三拥有超过50%的图书，并且认可了这个修改，那么根据算法设计，其他节点也会认可这个修改。 . 不过，先不说这世界上基本上没有人能同时做到以上两点。 就算搞定了，如果有人对此有疑虑，还是可以强制修复系统的。 之前以太坊也出现过类似的问题，结果就是以太坊整个区块被篡改，被盗财产被追回。 以太坊分叉事件。

以上只是对应用区块链技术实现的比特币的特点进行了粗浅的介绍，可以很好地做到公开、公平、中立、平等。 世界上任何两个陌生人都可以依靠比特币或其他区块链技术实现相互信任。

有谁知道比特币是什么以及它是如何运作的？

比特币是一种以P2P形式存在的虚拟加密数字货币。 点对点传输意味着去中心化的支付系统。 与所有货币不同，比特币不依赖于特定的货币机构发行，它是基于特定的算法通过大量计算产生的。

比特币及其许多衍生品被称为加密货币。 该系统使用密码学来生成新硬币并验证传输。 加密序列有多种用途：使交易几乎不可能伪造； 使货币银行或货币钱包能够作为数据轻松传输； 验证从一个用户到另一个用户的比特币转移。

在使用比特币之前，系统必须生成或开采新的硬币。 对这些区块进行编码和解码的过程需要大量的计算能力，那些成功生成新区块的用户将获得一些比特币或一部分交易费用作为奖励。

通过这种方式，将比特币从一个用户转移到另一个用户的相同过程会在平等的基础上产生对将更多计算能力贡献给比特币网络的需求，从而产生可用的新加坡货币。

扩展信息：

比特币的作用

比特币就像真正的金币：它们具有价值并且可以像金币一样进行交易。 投资比特币是可能的——购买加密货币并从其价格波动中获利。 每天都有新的地方添加比特币作为支付方式。

比特币没有官方价格。 比特币的价格是根据人们愿意支付的价格来设定的。 比特币的价格通常以一个比特币的成本来表示。 但是，交易所通常允许购买任何数量的商品，即少于一个比特币。 Libertex 的价格指数是即时查看比特币价格的绝佳资源。