比特币是什么?为什么而诞生?

作者:昆明的的网络科技有限公司 浏览: 发表时间:2021-03-16 14:07:02
背景:2008年,国际金融危机下,人们因为金融系统的崩溃,从而失去工作,甚至有人倾家荡产, 这时候,有一个网络极客看到这一幕幕人间惨剧,心里暗骂:为什么华尔街这帮家伙造的孽需要全球来买单? 我要改变这种情况.
于是,这位现代侠客开始了他的计划,他先是在2008年在网络上发布<比特币:一种点对点的电子现金系统>,一场伟大的社会实验就此开始.
比特币的实质是去中心化的电子记账系统.
通常来讲我们会通过银行进行记账, 银行是以***来为其背书的.所以大家都愿意去相信银行,并且把钱存在里面.
比特币的设计原理规避了银行这种中心化的架构.
基本原理说明:
比如现在有A\B\C\D 四个人, 如果互相之间发生交易(如A给B10个比特币,B给C3个比特币,etc.),会把信息公开告诉所有人,然后每个人都要进行记账. 那么问题来了:
1.ABCD凭什么要记账
2.***以谁的账本为准
3.如何防伪?
4.如何防止双重支付?
5.如何防止篡改?
接下来一个一个来看中本聪同学是如何解决这些问题的.
1.ABCD凭什么要记账
记账有奖励,想让人做某件事情,就是让他有奖励.人性哪.
1)记账的人会得到手续费,比如A付给B10块钱,C记的账,C会从中得到一定的手续费.
2)打包奖励,只能有一个人完成打包,打包会有人得到奖励. 完成打包的人会得到50个比特币(BTC)的奖励
打包 注:中本聪设计账本记录要在10分钟左右完成一个打包,打包的结果我们称为区块(区块内约有4000条交易记录) 据以上,可以算出比特币大概有多少个, 20*6*24*365*4*1+1/2+(1/2)^2+....)=2100万个
2.***以谁的账本为准
工作量证明(Proof of work) 简单理解就是,系统会出一个很难的数学题,如果谁先做出来了,就可以获得奖励.但是这个数学题非常难,难到只能通过穷举法,一个一个试出答案,试答案的过程我们就叫做挖矿.
引申:哈希函数sha256("美女")=256位的二进制数
这个函数的特点在于,你随便输入什么,都能很快的得到256位的二进制数.
举个类比的例子说明:对于X^5+LOG2X=Y, 如果你输入X=a, Y
快就能算出来,但是给你Y,让你算X,就会难得多.而哈希函数就比这个还要难很多.
挖矿原理:
D-D-D-D-…
以上每个D代表一个区块,每个区块的里面包含的信息: 前块头部+账单信息+时间戳+随机数=字符串(先不要管字符串怎么来的)
对字符串进行哈希运算 HASH=SHA256(字符串)=256位的二级制数
对256位的二级制数, 通常会要求前n位为0(通常设置难度即设置n的大小,调整n的大小来控制出块时间),如果谁先试出来这个结果,就有资格去打包区块. 这个幸运儿就能再把一个新的D(区块)接到上面的区块链中.并获得相应奖励.
要怎么算出来这个256位数字. 就需要挖矿的人(矿工)不停的进行试以上公式中的随机数.直到试出来.
注意,每个人在计算的时候难度是不一样的,因为每个人记录的账单信息和时间戳及个人信息都不一样.但是一般来讲,谁的算力更强,即试得更快更多,谁挖到的概率就大.
3.如何防伪?
先从身份认证说起,传统的身份认证方式有签名\指纹\人脸等,但是不够安全,现实中易被伪造
如何解决这个问题呢?
电子签名!
怎么来的: 随机数-->私钥-->公钥-->地址
公钥和地址可以公开,比如你想让人转钱给你,可以把公钥和地址给他. 但是私钥要保密,不能给!
私钥可以算出公钥,但是公钥算不出来私钥,密码学上这种关系称为 非对称加密
通过实例来理解:


 

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