鏈動精靈丨比特幣——基礎知識

鏈動精靈丨比特幣——基礎知識

2008年,中本聰公開發表了一篇名為《比特幣:一個點對點數字貨幣系統》,比特幣出現在世人面前。2009年,比特幣網路開始運作,它由中本聰釋出的並被大量其他程式設計師修訂過的核心客戶端發展而來。比特幣的特別之處,在於它利用分散式計算系統(被稱為“工作量證明”演算法)來解決雙重支付問題。

 

狂想居然變成了現實。隨後的幾年,在全世界無數愛好者的支援下,比特幣網路執行起來了,越來越多的人和資本參與,星星之火,終成燎原。剛剛過去的2017年,牛市過後,2020年比特幣迎來了爆發式的增長,從年初的10000美元,最高漲到了3萬美元,全世界都為之震動,上到政府,下到普通百姓都在關注。事實就是比特幣已經並將繼續改變世界。

 

 

 

在造富效應衝擊下,越來越多人跑步進入到比特幣的投資領域,進入到以比特幣為代表的區塊鏈投資領域。比特幣之前一直有“泡沫幣”之稱。2020年,它以突破20000萬美金為衝擊口,一路水漲船高至今已經達到30000萬美金的高度,而不同於2017的牛市,許多金融屆的研究學者都紛紛稱讚它已越來越穩固。

 

比特幣挖礦指使用專業礦機參與比特幣挖礦,比特幣網路是分散式全球公開賬本,賬本記錄的是所有的比特幣轉賬交易資料,實現個人之間點對點的價值傳輸,不依賴於第三方權威機構,如銀行,支付寶等。

 

你可能聽說過這個詞,所謂非對稱加密,其實很簡單,就是加密和解密需要兩把鑰匙:一把公鑰和一把私鑰。公鑰是公開的,任何人都可以獲取。私鑰是保密的,只有擁有者才能使用。他人使用你的公鑰加密資訊,然後傳送給你,你用私鑰解密,取出資訊。反過來,你也可以用私鑰加密資訊,別人用你的公鑰解開,從而證明這個資訊確實是你發出的,且未被篡改,這叫做數字簽名。

 

 

 

現在請設想,如果公鑰加密的不是普通的資訊,而是加密了一筆錢,傳送給你,這會怎樣?

首先,你能解開加密包,取出裡面的錢,因為私鑰在你手裡。其次,別人偷不走這筆錢,因為他們沒有你的私鑰。因此,支付可以成功。

這就是比特幣(以及其他數字貨幣)的原理:非對稱加密保證了支付的可靠性。

由於支付的錢必須透過私鑰取出,所以你是誰並不重要,重要的是誰擁有私鑰。只有擁有了私鑰,才能取出支付給你的錢。

而實現個人之間點對點的價值傳輸有兩個條件:

1,專人將轉賬記錄記錄到比特幣的公開賬本

2,將轉賬記錄(賬本的更新)同步到全球公開賬本

專人記賬,全球賬本同步的就是挖礦,做這個工作的計算機為礦機,買專業礦機組織挖礦的人就是礦工。區塊挖礦就像一個公開透明的賬本,所有的礦工都是記賬的人,每個區塊鏈上的每個區塊都相當於在這個賬本上增加一張帳單,而挖礦就是一個“記賬”的過程。

比特幣錢包

對於比特幣來說,錢不是支付給個人的,而是支付給某一把私鑰。這就是交易匿名性的根本原因,因為沒有人知道,那些私鑰背後的主人是誰。

所以,比特幣交易的第一件事,就是你必須擁有自己的公鑰和私鑰。

你去網上那些比特幣交易所開戶,它們會讓你首先生成一個比特幣錢包(wallet)。這個錢包不是用來存放比特幣,而是存放你的公鑰和私鑰。軟體會幫你生成這兩把私鑰,然後放在錢包裡面。

 

 

根據協議,公鑰的長度是512位。這個長度不太方便傳播,因此協議又規定,要為公鑰生成一個160位的指紋。所謂指紋,就是一個比較短的、易於傳播的雜湊值。160位是二進位制,寫成十六進位制,大約是26到35個字元,比如 1bvbmseystwetqtfn5au4m4gfg7xjanvn2。這個字串就叫做錢包的地址,它是唯一的,即每個錢包的地址肯定都是不一樣的。

如何讓人主動願意做礦工

比特幣創世人中本聰是經濟學家,將比特幣網路設計為每10分鐘產生一個區塊,這個區塊記錄最近10分鐘內所有比特幣網路的轉賬交易記錄,並與上一個區塊按時間順序連線起來,從而形成區塊鏈。

可以將比特幣的整個電子賬本的看作是一本賬簿,每10分鐘產生的區塊看作是賬簿中的一頁,區塊首尾相連,相當於每一頁賬簿之間用頁碼編號連線。

中本聰設計的規則為誰記賬誰可以獲取兩部分收益:一部分是區塊包含的所有轉賬費用;第二部分是比特幣系統直接給的獎勵,系統給予的獎勵遞減變化,剛開始一個區塊獎勵50比特幣,從2009年開始已經減半到12.5個比特幣,誰記賬誰獲的獎勵。

中本聰應用密碼學知識設計密碼題,大家進行解題,誰解題成功誰獲取獎勵。

隨著比特幣的升值,參與解題的人越多,解題的速度越快,為維持每10分出一個區塊,比特幣系統每13天調整系統出題目的難度,將13天以來出塊時間做平均決定下一個13天增加或者調低出題的難度。

隨著比特幣的不斷升值,獎勵越來越誘人,參與挖礦的人越來越多,系統出題的難的度越來越大,現在的礦機都是專業的礦機,礦機之間抱團解題,打個比方假設答案落在0~1000區間,如果一個人計算,則需要從0~1000嘗試,如果有100個人抱團,則每個人只需要分配10個數字計算,這樣解題速度大大加快,團隊獲得記賬權的權力大大提高,獲取收益100個人平均分配即可,這種抱團的思路即為礦場和礦池。

礦場就是非常多的礦機放置的物理場所,提供穩定的電力供應,礦機24小時365天工作,需解決礦機運算過程中的散熱問題,有專人運營維護裝置正常運轉、保養、維修。

礦池可以理解為軟體系統,將大量礦場礦機的計算能力集中起來做比特幣系統出的密碼學難題,每一臺加入礦池的礦機計算任務都是礦池分配統計。

礦工會優先挑選手續費高的轉賬記錄進行打包,如果轉賬給的手續費低,則礦工不打包,所以轉賬不成功,或者需要特別久時間才能轉賬成功。例如半夜轉賬人少,則手續費相對低礦工也會打包記錄,轉賬會成功。

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