比特幣系統需要什麼技術

⑴ 誰知道比特幣是什麼它是怎麼運作的

比特幣是一種P2P形式的虛擬的加密數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。與所有的貨幣不同，比特幣不依靠特定貨幣機構發行，它依據特定演算法，通過大量的計算產生。

比特幣及其眾多衍生品被稱為加密貨幣。 該系統使用了加密技術來生成新幣，以及進行轉帳驗證。 加密序列有以下幾個目的：使交易幾乎不可能被偽造；使貨幣銀行或貨幣錢包可作為數據輕松轉移；驗證比特幣從一個用戶轉移到另一個用戶。

在比特幣被使用之前，必須先由系統生成或挖礦得到新幣。 這些區塊的編碼和解碼過程需要大量的算力，那些成功生成新區塊的用戶將獲得一些比特幣或一部分交易費用作為獎勵。

這樣一來，將比特幣從一位用戶轉移到另一位用戶的同樣過程中，在同等基礎上也為貢獻給比特幣網路的更多算力創造了需求，從而生成出可供使用的新幣。

(1)比特幣系統需要什麼技術擴展閱讀：

比特幣的作用

比特幣就像現實中的金幣一樣：它們具有價值，也可以像金幣一樣用於交易。 可以透過比特幣進行投資——買入加密貨幣並從其價格波動中獲利。 每天都有新的地方將比特幣列入支付方式。

比特幣沒有一個正式價格。 比特幣的價格是根據人們願意支付的價格來確定的。比特幣的價格通常以一枚比特幣的花費來表示。 但是，交易所一般會允許以任何金額購買，即可以購買少於一枚比特幣。 Libertex 的價格指數就是即時查看比特幣價格的優質資源。

參考資料來源：網路-比特幣

⑵ 什麼是比特幣系統的tps，現有的提升tps的方法或者思路有哪些求大佬們幫我解答，特別著急謝謝！

TPS，通俗的定義，就是「系統的吞吐量」，專業一點的解釋，就是「系統每秒鍾能夠處理的業務數量」。估計大部分人的理解，也就到此為止了。然而，這是非常表面的理解，對妨忽悠，對求證價值幾乎沒有意義，甚至還有負面效果！現在有的提升TPS技術有側鏈技術，分片技術，我是小菊專注區塊鏈領域

⑶ 關於比特幣的知識比特幣系統會不會過於笨重

比特幣知識和比特幣系統你不需要了解太多，知道一點就行了，就像你不懂支付寶的運行遠離，但是大多數人會使用支付寶。比特幣之家網有一些介紹比特幣的新聞資訊。

比特幣是一個共識網路，促成了一個全新的支付系統和一種完全數字化的貨幣。它是第一個去中心化的對等支付網路，由其用戶自己掌控而無須中央管理機構或中間人。從用戶的角度來看，比特幣很像互聯網的現金。比特幣也可以看作是目前最傑出的三式簿記系統。

比特幣是由挖礦產生的，挖礦是消耗計算資源來處理交易，確保網路安全以及保持網路中每個人的信息同步的過程。它可以理解為是比特幣的數據中心，區別在於其完全去中心化的設計，礦工在世界各國進行操作，沒有人可以對網路具有控制權。這個過程因為同淘金類似而被稱為「挖礦」，因為它也是一種用於發行新比特幣的臨時機制。然而，與淘金不同的是，比特幣挖礦對那些確保安全支付網路運行的服務提供獎勵。在最後一個比特幣發行之後，挖礦仍然是必須的。

⑷ 比特幣系統開發技術分析為什麼說購買比特幣並不太晚

認為按照比特幣的的眼裡見比特幣是比較有限的資源，所以說現在還是不晚，但這可能是一個坑。

⑸ 比特幣是怎樣產生的

比特幣（Bitcoin）的概念最初由中本聰在2008年11月1日提出，並於2009年1月3日正式誕生 。根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的虛擬的加密數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。

比特幣網路通過「挖礦」來生成新的比特幣。所謂「挖礦」實質上是用計算機解決一項復雜的數學問題，來保證比特幣網路分布式記賬系統的一致性。比特幣網路會自動調整數學問題的難度，讓整個網路約每10分鍾得到一個合格答案。隨後比特幣網路會新生成一定量的比特幣作為區塊獎勵，獎勵獲得答案的人。

⑹ 比特幣系統是如何運行的

作為新用戶，你只需選擇一個錢包安裝到你的電腦或者智能手機上。錢包成功安裝之後，它會為你生成你的第一個比特幣地址，在任何有需要的時候，你可以通過你的錢包生成更多的比特幣地址。當你的朋友收到你發送給他們的比特幣地址後，他們就可以付給你比特幣，反之亦然，如果你的朋友把他們的比特幣地址給你，你就可以用比特幣付款給他們。實際上，這跟電子郵件的運作方式是非常相似的。所以剩下要做的就是去獲取一些比特幣，並將它們安全保存起來。要開始使用比特幣，你並不需要了解技術細節。
余額 - 塊鏈
塊鏈是整個比特幣網路依賴的一個公開共享的交易記錄。所有已確認的交易均毫無例外地包含在塊鏈中。如此一來，將可以證實在新的交易中，要花費的比特幣確屬於花費者所有。塊鏈的完整性和時序性是由加密演算法保證的。
交易 - 私鑰
一筆交易是指將被包含在塊鏈里的，在比特幣地址之間進行的價值交換。比特幣錢包為每個比特幣地址保存一份稱作私鑰的保密數據。私鑰用來為交易簽名，為交易中的比特幣的確來自於該比特幣地址的擁有者提供數學上的證明。這個簽名也避免了交易發生後被人修改的可能性。交易在用戶之間傳播，並在接下來幾分鍾內，通過一個叫作挖礦的過程被比特幣網路所確認。
處理 - 挖礦
挖礦是個將待確認的交易數據包含到塊鏈中，從而完成對這些交易進行確認的分布式共識系統。通過挖礦，可以強制性保證塊鏈中的數據按時間順序存儲，保持比特幣網路的中立性，且允許比特幣網路上不同的計算機對系統狀態達成一致。交易要獲得確認，必須要被打包到一個符合非常嚴格的加密規則的塊中，並通過比特幣網路進行驗證。這些規則可以防止對已有塊的修改，因為一旦有改動，之後所有的塊都將失效。挖礦的難度和中彩票相當，沒人可以輕易地、連續地將新塊加入到塊鏈中。因此，沒人可以控制塊鏈中包含什麼樣的內容或者替換掉塊鏈中的部分內容以達到回滾他們的花費的目的。

⑺ 比特幣是如何製造的

每隔一個時間點，比特幣系統會在系統節點上生成一個隨機代碼，互聯網中的所有計算機都可以去尋找此代碼，誰找到此代碼，就會產生一個區塊，得到一個比特幣，這個過程就是人們常說的挖礦。

目前一個1個比特幣基於目前的數據結構被分割到8個小數位，也就是0.00000001BTC，礦工們挖到比特幣最小的單位就是0.00000001BTC。

通俗點說，比特幣好比是一座由總量為2100萬個金幣組成的金山，想要得到它，就需要玩家們利用電腦的運算能力，根據現有的演算法計算出一組符合特定規律的數字。

(7)比特幣系統需要什麼技術擴展閱讀：

與所有的貨幣不同，比特幣不依靠特定貨幣機構發行，它依據特定演算法，通過大量的計算產生，比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為，並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。

P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。基於密碼學的設計可以使比特幣只能被真實的擁有者轉移或支付。這同樣確保了貨幣所有權與流通交易的匿名性。比特幣與其他虛擬貨幣最大的不同，是其總數量非常有限，具有極強的稀缺性。

⑻ 比特幣入門知識：投資前需要了解哪

作為區塊鏈數字貨幣從業來回答「首先你要了解比特幣是怎麼來的。希望以下回答對你有幫助
什麼是區塊鏈？
區塊鏈（Blockchain）是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案。
通俗一點說，區塊鏈技術就指一種全民參與記賬的方式。所有的系統背後都有一個資料庫，你可以把資料庫看成是就是一個大賬本。那麼誰來記這個賬本就變得很重要。
那麼我們現在的記賬方式與區塊鏈有什麼不同呢？
拿互聯網巨頭公司來說，微信的賬本就是騰訊在記，淘寶的賬本就是阿里在記。
但在區塊鏈系統中，系統中的每個人都可以有機會參與記賬。在一定時間段內如果有任何數據變化，系統中每個人都可以來進行記賬，系統會評判這段時間內記賬最快最好的人，把他記錄的內容寫到賬本，並將這段時間內賬本內容發給系統內所有的其他人進行備份。這樣系統中的每個人都了一本完整的賬本。這種方式，我們就稱它為區塊鏈技術。
不掌握區塊鏈是不是會被時代淘汰？
區塊鏈雖然火爆，但是對於一般的人來說，不需要恐慌自己掌握不了這個技術。它其實跟我們沒什麼關系，區塊鏈發展落地後，我們只需要會用相關應用一樣。就像我們不需要知道什麼是互聯網底層的TCP/IP協議，只要享受互聯網提供的服務就行。區塊鏈更類似於TCP/IP這樣的底層技術，以後會擴展到越來越多的行業中。
區塊鏈到底如何應用呢？
區塊鏈最重要的是解決了中介信用問題。在過去，兩個互不認識和信任的人要達成協作是難的，必須要依靠第三方。比如支付行為，在過去任何一種轉賬，必須要有銀行或者支付寶這樣的機構存在。
所以區塊鏈可以顛覆很多行業，讓這些行業無需中介參與、過程高效透明且成本很低、數據高度安全。所以如果在這三個方面有任意一個需求的行業都有機會使用區塊鏈技術。
比特幣是什麼？比特幣就是區塊鏈嗎？
區塊鏈技術是比特幣的底層技術。通過區塊鏈技術，比特幣是人類第一次實現在沒有任何中介機構參與的情況下，完成雙方可以互信的轉賬行為。而且這個系統多年裡都在自主和非常穩定的運行，並且沒有出現過任何問題。
所以很多人注意到，該底層技術技術也許有很大的機制，而且不僅僅可以在比特幣中使用，也許可以在許多領域都能夠應用這種技術。於是把比特幣技術抽象提取出來，稱之為區塊鏈技術，或者分布式賬本技術。所以從某個角度來看，比特幣可以看成是區塊鏈第一個應用，而區塊鏈更類似於TCP/IP這樣的底層技術，以後會擴展到越來越多的行業中。
什麼是「挖礦」？
挖礦狹義上來說，是比特幣中的「挖礦」，比特幣的運算採用了一種稱為「工作量證明（Proof of Work，PoW）」的機制，系統為了找出誰有更強大的計算能力，每次會出一道數學題，只有最快解出這道題目的計算機才能進行記賬。而搶到記賬權的計算機會獲得25個比特幣的獎勵。通常把這個行為稱為「挖礦」，把獲得的比特幣視為挖礦成功獲得的獎勵。
從廣義上來說，就是一種記賬獎勵的過程，任何行業或者數字貨幣都可以運用。
什麼是智能合約？
智能合約是一種用計算機語言取代法律語言去記錄條款的合約。智能合約可以由一個計算系統自動執行。如果區塊鏈是一個資料庫，智能合約就是能夠使區塊鏈技術應用到現實當中的應用層。傳統意義上的合同一般與執行合同內容的計算機代碼沒有直接聯系。紙質合同在大多數情況下是被存檔的，而軟體會執行用計算機代碼形式編寫的合同條款。智能合約的潛在好處包括降低簽訂合約、執行和監管方面的成本；因此，對很多低價值交易相關的合約來說，這是極大降低人力成本。
問：智能合約怎麼用？
央行如果能夠通過區塊鏈來發行法幣，那麼也可以通過智能合約技術，將代碼嵌入到法幣發行的行為中，則這部分法幣可以被稱為「可編程貨幣」。比如，如果央行指定某一部分資金是發放到農業相關的賬戶，那麼則可以對這部分資金寫入相應程序，指定該部分資金只能進入到農業相關的賬戶中，那麼這部分資金在任何情況下也不可能會被挪用到其他的賬戶中。如果大部分貨幣都成為「可編程貨幣」，那麼我們則可以想像到，他們組成的金融環境就變成了「可編程金融」。
數字貨幣是什麼？
數字貨幣是指對貨幣進行數字化 。數字貨幣（Digital currency）分兩類指非Cryptocurrency貨幣（即數字黃金貨幣，如e-gold，以及公司發行的貨幣，如xrp）和Cryptocurrency貨幣（即比特幣bitcoin類貨幣）。
數字貨幣經常被訛誤成虛擬貨幣。但是虛擬貨幣是指非真實的貨幣，比如在你玩《三國志》 (游戲)或《大航海》，你有錢，那些錢是虛擬的。當然，那些虛擬的錢也會有其真實價值。比如，你從別的玩家那裡將她/他的賬號買過來，你就可以得到那個玩家的所有虛擬的資產，然後你繼續玩下去就會容易得多。
區塊鏈項目是否一定需要有某種幣出現？
答：不是。比特幣本身是作為一種支付系統，所以它需要有一個價值度量的工具，所以必須要有bitcoin出現。此外，為了獎勵有更多人願意貢獻自己的計算機來為系統提供計算，所以需要有bitcoin來進行獎勵。而在一些私有鏈的系統，可以設計專門的資產進行交易，而每個節點都是必須參與

⑼ 比特幣是怎樣生產出來的

要想了解bitcoin的技術原理，首先需要了解兩個重要的密碼技術： HASH碼：將一個長字元串轉換成固定長度的字元串，並且其轉換不可逆，即不太可能從HASH碼猜出原字元串。bitcoin協議里使用的主要是SHA256。
公鑰體系：對應一個公鑰和私鑰，在應用中自己保留私鑰，並公開公鑰。當甲向乙傳遞信息時，可使用甲的私鑰加密信息，乙可用甲的公鑰進行解密，這樣可確保第三方無法冒充甲發送信息；同時，甲向乙傳遞信息時，用乙的公鑰加密後發給乙，乙再用自己的私鑰進行解密，這樣可確保第三者無法偷聽兩人之間的通信。最常見的公鑰體系為RSA，但bitcoin協議里使用的是lliptic Curve Digital Signature Algorithm。 和現金、銀行賬戶的區別？ bitcoin為電子貨幣，單位為BTC。在這篇文章里也用來指代整個bitcoin系統。 和在銀行開立賬戶一樣，bitcoin里的對應概念為地址。每個人都可以有1個或若干個bitcoin地址，該地址用來付賬和收錢。每個地址都是一串以1開頭的字元串，比如我有兩個bitcoin賬戶，和。一個bitcoin賬戶由一對公鑰和私鑰唯一確定，要保存賬戶，只需要保存好私鑰文件即可。 和銀行賬戶不一樣的地方在於，銀行會保存所有的交易記錄和維護各個賬戶的賬面余額，而bitcoin的交易記錄則由整個P2P網路通過事先約定的協議共同維護。 我的賬戶地址里到底有多少錢？ 雖然使用bitcoin的軟體可以看到當前賬戶的余額，但和銀行不一樣，並沒有一個地方維護每個地址的賬面余額。它只能通過所有歷史交易記錄去實時推算賬戶余額。 我如何付賬？ 當我從地址A向對方的地址B付賬時，付賬額為e，此時雙方將向各個網路節點公告交易信息，告訴地址A向地址B付賬，付賬額為e。為了防止有第三方偽造該交易信息，該交易信息將使用地址A的私鑰進行加密，此時接受到該交易信息的網路節點可以使用地址A的公鑰進行驗證該交易信息的確由A發出。當然交易軟體會幫我們做這些事情，我們只需要在軟體中輸入相關參數即可。 網路節點後收到交易信息後會做什麼？ 這個是整個bitcoin系統里最重要的部分，需要詳細闡述。為了簡單起見，這里只使用目前已經實現的bitcoin協議，在當前版本中，每個網路節點都會通過同步保存所有的交易信息。 歷史上發生過的所有交易信息分為兩類，一類為"驗證過"的交易信息，即已經被驗證過的交易信息，它保存在一連串的「blocks」裡面。每個"block"的信息為前一個"bock"的ID（每個block的ID為該block的HASH碼的HASH碼）和新增的交易信息（參見一個實際的block）。另外一類指那些還"未驗證"的交易信息，上面剛剛付賬的交易信息就屬於此類。 當一個網路節點接收到新的未驗證的交易信息之後（可能不止一條），由於該節點保存了歷史上所有的交易信息，它可以推算中在當時每個地址的賬面余額，從而可以推算出該交易信息是否有效，即付款的賬戶里是否有足夠余額。在剔除掉無效的交易信息後，它首先取出最後一個"block"的ID，然後將這些未驗證的交易信息和該ID組合在一起，再加上一個驗證碼，形成一個新的「block」。 上面構建一個新的block需要大量的計算工作，因為它需要計算驗證碼，使得上面的組合成為一個block，即該block的HASH碼的HASH碼的前若干位為1。目前需要前13位為1（大致如此，不確定具體方式），此意味著如果通過枚舉法生成block的話，平均枚舉次數為16^13次。使用CPU資源生成block被稱為「挖金礦」，因為生產該block將得到一定的獎勵，該獎勵信息已經被包含在這個block裡面。 當一個網路節點生成一個新的block時，它將廣播給其它的網路節點。但這個網路block並不一定會被網路接受，因為有可能有別的網路節點更早生產出了block，只有最早產生的那個block或者後續block最多的那個block有效，其餘block不再作為下一個block的初始block。 對方如何確認支付成功？ 當該筆支付信息分發到網路節點後，網路節點開始計算該交易是否有效（即賬戶余額是否足夠支付），並試圖生成包含該筆交易信息的blocks。當累計有6個blocks（1個直接blocks和5個後續blocks）包含該筆交易信息時，該交易信息被認為「驗證過」，從而該交易被正式確認，對方可確認支付成功。 一個可能的問題為，我將地址A裡面的余額都支付給地址B，同時又支付給地址C，如果只驗證單比交易都是有效的。此時，我的作弊的方式為在真相大白之前產生6個僅包括B的block發給B，以及產生6個僅包含C的block發給C。由於我產生block所需要的CPU時間非常長，與全網路相比，我這樣作弊成功的概率微乎其微。 網路節點生產block的動機是什麼？ 從上面描述可以看出，為了讓交易信息有效，需要網路節點生成1個和5個後續block包含該交易信息，並且這樣的block生成非常耗費CPU。那怎麼樣讓其它網路節點盡快幫忙生產block呢？答案很簡單，協議規定對生產出block的地址獎勵BTC，以及交易雙方承諾的手續費。目前生產出一個block的獎勵為50BTC，未來每隔四年減半，比如2013年到2016年之間獎勵為25BTC。 交易是匿名的嗎？ 是，也不是。所有BITCOIN的交易都是可見的，我們可以查到每個賬戶的所有交易記錄，比如我的。但與銀行貨幣體系不一樣的地方在於，每個人的賬戶本身是匿名的，並且每個人可以開很多個賬戶。總的說來，所謂的匿名性沒有宣稱的那麼好。 但bitcoin用來做黑市交易的還有一個好處，它無法凍結。即便警方追蹤到了某個bitcoin地址，除非根據網路地址追蹤到交易所使用的電腦，否則還是毫無辦法。 如何保證bitcoin不貶值？ 一般來說，在交易活動相當的情況下，貨幣的價值反比於貨幣的發行量。不像傳統貨幣市場，央行可以決定貨幣發行量，bitcoin里沒有一個中央的發行機構。只有通過生產block，才能獲得一定數量的BTC貨幣。所以bitcoin貨幣新增量決定於： 1、生產block的速度：bitcoin的協議里規定了生產block的難度固定在平均2016個每兩個星期，大約10分鍾生產一個。CPU速度每18個月速度加倍的摩爾定律，並不會加快生產block的速度。 2、生產block的獎勵數量：目前每生產一個block獎勵50BTC，每四年減半，2013年開始獎勵25BTC，2017年開始獎勵額為12.5BTC。 綜合上面兩個因素，bitcoin貨幣發行速度並不由網路節點中任何單個節點所控制，其協議使得貨幣的存量是事先已知的，並且最高存量只有2100萬BTC
希望能解決您的問題。

⑽ 小白如何了解比特幣

多去比特幣新聞網看比特幣新聞，以及行情，技術
比特幣的誕生
比特幣的誕生應該算在2008年的11月1號的那一天，一個化名為「中本聰」的人在網上發表了一篇論文。 在這篇論文里，他詳細的描述了一種嶄新的貨幣體系，他將之命名為「比特幣」。

隨後，次年的1月3日，首個比特幣程序在中本聰的手裡誕生，與之一起誕生的是最早挖礦所得的50個比特幣。在那之後他開始逐漸淡出，直到徹底的消失。

人們至今也沒找出這個叫中本聰的人的真實身份，即使如今的運營商、互聯網巨頭與政府已將人們在網路上的行跡牢牢掌握在了手裡。

他在發言時會經常切換美式和英式英語，他隨機在全天不同的時間上線，以隱瞞自己的國籍和時區；他隱藏自己的ip地址，加密自己的郵件，故意偽造一些寫作和發言風格來混淆視聽；此外他還是一名造詣頗深的密碼學專家，對了，他發表論文的地方就叫做 "密碼學郵件列表"。

所以比特幣從誕生時起就帶上了一種黑客精神：對抗任何勢力所強加的審查。

當然我們也可以這么看： 如果一個發明了匿名貨幣系統的黑客，卻連自我身份都不能匿名的話，那整件事會變成一個笑話。

但是所幸，中本聰沒讓我們失望。

1. 什麼是貨幣
我發現要講清楚什麼是比特幣，這一節是無論如何也跑不了的了。我不是什麼經濟領域的專家，我只能很粗淺且只能在很直觀的意義上講述這個問題。（不過就標題所表達出來的本文主旨而言，似乎也足夠了）

高中的課本里有講過(還記得嗎?) , 貨幣是儲存價值的媒介，一種東西要成為貨幣，最重要的，他必須滿足：

1） 稀缺性。

這就是為什麼黃金可以而沙子不能被當作貨幣的原因。稀缺性可以理解為獲得它的難度，越是稀缺要獲得它就越難。 一個直觀的認識是這樣的：假設你一個月的薪水是5000元，它意味著人民幣的稀缺程度恰好到了這樣一個度，即你要付出一個月的勞動才能獲得5000個一元。 你不會同意以5000粒沙子來支付你的薪水，是因為與其通過勞動一個月來獲得它，你大可以去沙灘走一圈就輕輕鬆鬆地得到了。

那麼現在的金融系統是如何保證貨幣的稀缺性的呢？控制發行。貨幣的發行是被牢牢掌握在中央銀行手中的，這樣貨幣的發行量才能做到可控(所以你現在知道了，私自印鈔是違法的）。回到剛剛那個例子, 你同意以5000元來支付你一個月的薪水，是因為人民幣發行量剛好到了這個度。如果此時的人民幣發行量翻倍了，稀缺度相應降低, 這時候你就應該要求以1萬元來支付你的薪水了(但市場的響應往往不會這么快，在這期間你的財富其實是被剝奪了－－你的勞動本該獲得一萬元卻只得到5000元的回報)。

2）交易性

貨幣存在的目的當然是為了交易。就像很多人告訴你的那樣，錢是用來花的，不是用來帶進棺材的。所以除了滿足稀缺性以外，一種東西它越是方便交易，那麼他就越符合理想貨幣的標准。所以在貨幣史上，銀元代替了貝殼，紙幣代替了銀元，數字貨幣正逐漸取代紙幣。

這里所說的「交易」，是指財產從一方轉移到另一方，即一方的財產減少相應的另一方增多。對實物貨幣來說，它發生得非常自然，甲要給100元乙，當100元鈔票從甲的手裡轉移到乙的手裡的那一瞬間，交易完成了，甲的財產減去了100元而乙的財產增加了100元，這個過程中沒有第三方的參與，完全是甲和乙之間的私密行為；然而當交易發生在數字貨幣層面上時，就沒這么簡單了，甲要給100元給乙，如何確保交易完成了呢？假設甲和乙在各自的電腦上記錄了自己的財富數額的話，那麼如何確保乙在給自己增加了100元的時候甲如實地給自己減去了100元呢？這個時候我們不得不要引入第三方了－－我們稱之為「銀行」的那個傢伙。 當甲要轉移100元給乙時，他不是直接給乙而是給銀行， 「請把我的100元轉給乙」 ，於是銀行在甲的帳目上扣掉100元，再在乙的帳目上加上這100元。(我們假設它慷慨地不收取任何交易費)

以上所說的就是現代貨幣系統的一個粗廓模型，這個模型最大的弊端在於：人們不得不去信任一個中心系統。

數字貨幣的交易必須依賴銀行，而一個人的銀行賬號可能會被審查、限制甚至是剝奪。當一方想要給另一方轉移自己的財富時，銀行可以收取高昂的費用或者直接拒絕(比如你試試匯一筆錢給美國的親戚）。

貨幣的發行必須依賴中央銀行。好吧，這已經是一個廣為人知的秘密了：貨幣一直在貶值，或者說貨幣一直在超額發行(想想20年前的100塊跟現在的100塊)。 我引用兩段話， 一段是凱恩斯說的， 「通過連續的通貨膨脹過程，政府可以秘密地、不為人知地沒收公民財富的一部分。用這種辦法可以任意剝奪人民的財富，在使多數人貧窮的過程中，卻使少數人暴富。」， 另一段，出自哈耶克， 「政府無法克制濫發貨幣的沖動」。

那麼有沒有可能設計出一套貨幣系統，在這個系統里我們不需要一個中心機構，不用被迫去信任任何的第三方， 使貨幣的發行透明可控，貨幣的交易私密而安全呢？

你猜？

2. 什麼是比特幣
所以我們現在可以回答到了，比特幣是一個發行去中心化和交易去中心化的電子貨幣系統。在這個系統里，貨幣的發行量是透明且可預期的，貨幣的交易利用整個網路的協同合作來保證交易的安全。

下面我將逐步拆解比特幣的原理。需要注意的是，比特幣作為一個已經實際在使用的產品，它本身有著非常豐富的細節。本篇目的是向沒有技術背景的讀者講述比特幣的基本原理，因此並不會涉及到這些細節。比如說錢包的地址其實並不是公鑰，而是公鑰的二次哈希值； 區塊鏈的難度要求並不是簡單的把所有區塊鏈的內容做一次哈希運算；等等。但是為了敘述的簡潔性，在不影響對基本原理的講解下這些都做了簡化處理，希望大家能夠理解。

2.0. 比特幣網路 -- 由眾多運行著比特幣程序的節點組成
比特幣是一個由眾多平等的節點組成的網路。

一個節點就是一個比特幣程序，任何能夠連上網和具有一定計算能力的機器都能運行這個程序 －－ 所以你家裡的電腦也可以作為比特幣網路里的節點:)

節點之間是可以互相通訊的，同時比特幣有一套機制可以讓一個節點向其他所有節點發出消息，這個行為被稱為「廣播」。

2.1. 區塊鏈 －－ 一個公共的賬簿
我們先回到銀行的例子。銀行最基本的功能，無非是維護一個賬簿，而這個賬簿只需如實記錄每一筆交易而已。比如X年X月X日，王小明轉了30塊錢給張大毛；Y年Y月Y日，張大毛轉了12塊錢給李小豆，諸如此類。 根據這個賬簿我們可以查到一個人的所有交易記錄，因而也就能推算出這個人此刻的賬戶余額為多少。比如李小豆從建銀行帳號開始，轉進的交易合計500元，轉出的交易合計300元，那麼可以算出此時李小豆賬戶余額一定是200元。

維護好這個賬簿，並且作為唯一的維護者(只有銀行才有權力查看和修改)， 銀行作為一個交易中心的職責就完成了。

比特幣也有賬簿，但是與銀行不同的是，這個賬簿是公開的，任何人可以去查看和審核它。

這個賬簿被稱為"區塊鏈"。你可以把區塊鏈想像成一個小冊子，冊子的每一頁寫滿了交易信息，並且不斷有新的頁加入進來。

2.2 錢包 －－－由一對公鑰和私鑰構成的的賬戶
上面一小節，解釋了什麼是比特幣的賬簿。這一小節將解釋這個賬簿里資金的歸屬權問題，亦即比特幣的帳戶系統。

比特幣里的帳戶跟銀行的帳戶有本質的區別。

在銀行賬戶下，銀行記錄下了該賬戶所有者的身份信息(回想一下你去銀行開戶時提交的資料：照片、身份證、電話號碼、家庭住址....)，因而只要你能向銀行證明你的身份，你也就獲得了你名下財產的所有權。在這種模型下，銀行扮演了一個全知全能的上帝角色：他知曉現實人們的財富信息。我們除了祈禱上帝不要把我們的信息泄露出去或者利用它干壞事以外，別無他法。

在比特幣的世界裡，並沒有銀行這樣一個機構，它不會強制人們暴露自己的身份以換取資金的安全。比特幣的帳戶只是簡單的由兩串數字構成，分別被稱為「公鑰」和「私鑰」，除此之外再無其他。

這個兩個數字所具有的數學特性 －一個被私鑰加密過的數據只能通過公鑰來解開，所謂的非對稱加密－使它們能夠完美的實現一個帳戶(比特幣世界裡被稱為錢包)需要的功能。

我們把公鑰作為帳戶地址 －－在比特幣世界裡也稱錢包地址 －－它類似於銀行系統里的帳號，就是當你告訴別人「請給我的帳號打300塊錢」時，需要告訴別人的那一串數字。對銀行來說，它是「招商銀行6214850200251100」，對比特幣而言，它是「 」。

私鑰，是證明錢包所有權的*唯一*憑證，你通過證明你是該錢包的私鑰持有者來獲得該錢包的所有權。注意，和銀行賬號的密碼不同的是，你丟失了密碼還可以通過證實自己的身份來找回，但你一旦丟失了密鑰那這個錢包里的資金就再也找不回了。

因為公鑰和私鑰所具備的非對稱加密的美妙特性，錢包的所有者並不需要通過出示私鑰來證明自己持有它。他只需要出示一段用私鑰加密過的文字，驗證者能用公鑰(即錢包地址)解開這段文字即能證明。

那麼怎麼生成一對這樣的數字呢？

相比於銀行開戶的繁瑣手續，你唯一需要的只是一個實現了該功能的數學軟體。

感謝數學。

2.3 區塊 －－－ 有難度要求的賬簿頁
前面提到，區塊鏈就是一個賬簿，一個區塊就是這個賬簿里固定大小的一頁。(比特幣規定區塊大小不超過1M，而一筆交易大約250位元組大小，因此一個區塊平均能寫下4000筆左右交易。)

區塊鏈是公共的，每個人都可以下載，驗算和查看區塊鏈里的交易信息。同時每個人也都可以向區塊鏈增加區塊，只是我們需要一種機制來防止壞人們通過提交大量的區塊來拖垮整個網路。這個機制的核心在於我們要使區塊的構造變得有代價，代價大到不可能在短時間內構造出大量的區塊。

比特幣要求，新的區塊必須使區塊鏈具有某種特徵的哈希值才能被允許加入。 哈希值是一種數學運算(感謝數學！)，你可以簡單理解為對數據的摘要，不同的數據有不同的哈希值，即使兩個數據只相差一個位元組，他們對應的哈希值也會截然不同。

比特幣通過「要求區塊鏈的哈希值具有某種特徵」來控制構造區塊的難度，這個特徵其實就是要求哈希值開頭的幾位數字為0. 比方說當前比特幣要求哈希值前4位必須位0，我們用P表示當前的區塊鏈，用B表示當前構造的區塊，那麼P＋B的哈希值前4位必須為0該區塊B才能被允許加入區塊鏈中。 這里要注意三點， 1. 要構造出這樣一個區塊沒有捷徑，必須通過大量的計算，一遍一遍的往B里放隨機數直到P＋B的哈希值滿足要求為止。2. 哈希值前面為0的位數越多，要構造出這個區塊的難度就越大。

好了，我們現在有了控制區塊構造難度的工具了，那麼比特幣通過什麼樣的規則來控制難度呢？

比特幣規定區塊鏈應保持在平均每兩周時間增加2016個區塊(也就是平均10分鍾一個)的速度上。 也就是說，每增加2016個區塊，系統就會算出產生這2016個區塊的時間，如果它小於兩周那麼就提高接下來2016個區塊的難度(比如從要求哈希值前3個必須為0提高到前4個為0)， 如果它大於兩周就降低難度(比如從要求4個0降低到3個0), 這樣從長遠來看，就使區塊鏈平均以每10分鍾一個的速度增加了。

也因此可以推論，區塊鏈的難度要求與全網構造區塊的算力成正相關關系。也就是說，參與構造區塊的算力增加那麼難度要求就會提高，相反則會降低，這樣才能使區塊鏈以固定的速度增加。

上面提到，讓構造區塊變得有難度，是為了防止被壞人攻擊。同時，它還有一個作用是防止壞人們將一筆錢花兩次(所謂雙花問題)。 我們看如下一個比特幣的應用場景:

小張要用比特幣在小李那裡網購一個商品，

1） 小李用數學軟體生成好一個比特幣錢包，並將該錢包地址(公鑰)告訴小張。

2) 小張選取了自己一個有足夠余額的錢包，並用這個錢包的私鑰簽發了一筆交易(該交易把一部分比特幣發到小李的錢包地址上)，然後把交易廣播給全網路。

3）網路中的一些節點把該交易收納到當前正在構造的區塊中。 第一個成功構造出合法區塊的節點把該區塊廣播給全網路，得到全網路的認可被加到區塊鏈上。

4) 小李發現區塊鏈上已經有一個區塊包含了指向自己錢包地址的交易，並且交易金額正確。 小李隨即給小張發貨。

5）小張發現小李已經發貨，這時他開始重新構造一筆交易，試圖把剛剛發給小李的錢發到自己另外的一個錢包里。這個時候他不能再把這筆交易廣播出去了，因為網路中的其它節點會發現該交易是不合法(花掉一筆已經花掉的錢)而直接拒絕掉， 小李只能自己構造一個包含了該交易的區塊，並且試圖說服網路中的其它節點他的這個節點才是合法而剛剛那個(包含發給小李交易的區塊)是不合法的， 這樣就能實現他一筆錢花兩次的目的。

比特幣規定當區塊鏈發生分叉時(即出現了兩個或以上互斥的合法區塊)時，應該追隨最長的那條。 那意味著小張要實現自己雙花目的，他必須在產生了小李那個區塊後，馬上構造出兩個區塊來，才能說服其他節點跟隨自己的這條鏈。 要達到這個目的，當前時間內他必須擁有(或者接近擁有了)全網51%的算力, 才能搶在其他所有節點之前構造出兩個區塊出來。

2.4 礦工 －－－ 通過挖礦來爭奪記賬權的區塊鏈維護者們
前一節我們講到，區塊鏈的難度實際上是對區塊鏈的保護，這個難度要求越高區塊鏈就越免於被壞人攻擊。換個方式表述就是，全網構造區塊的算力保障了區塊鏈的安全，全網的算力越高，那麼壞人們獲得全網51%算力的難度就越大，因此越不容易被攻擊。

那麼我們如何激勵節點們貢獻出自己的cpu跟電力來提高全網的算力呢？ 答案是區塊獎勵。

比特幣規定，成功構造出合法區塊的節點會獲得一部分比特幣作為獎勵，這部分比特幣是系統生成的，他類似於淘金業里的挖礦，通過辛勤的勞動增加了黃金(比特幣)的流通總量，因此構造區塊的過程被稱為「挖礦」，企圖通過挖礦來獲得區塊獎勵的節點被稱為「礦工」。

挖礦的意義:

1) 它激勵節點們貢獻出算力來保護網路

2) 它實現了一種公平的方式發行比特幣，因為不存在一個中央發行機構。

除了區塊獎勵外，交易者還可以通過額外支付一筆交易費給礦工們來鼓勵他們將自己的交易收納到它的區塊里。這樣當區塊獎勵趨於0時(比特幣總量2100萬枚，意味著越到後面區塊獎勵會越少), 因為有交易費的存在，礦工們也會繼續維護整個網路。值得注意的是這里的交易費跟銀行轉賬費有所不同，銀行的轉賬費是由銀行自上而下規定的，比特幣的交易費是由使用者自由設置自下而上競爭的結果(如果當前交易數量很多而你給的交易費太低的話，可能不會被礦工們收取。)

亦即，礦工成功挖到區塊時，他將獲得 1）區塊獎勵 2）該區塊內所有交易的交易費。

2.5 總結
比特幣的核心是一個公共的賬簿--區塊鏈，每個人都可以核算查看這個賬簿里的交易信息。這個賬簿里不會記錄任何真實世界裡的個人信息，比特幣保護了使用者的隱私。

通過非對稱加密，用戶可以不用出示密鑰就可以證實自己是該密鑰的持有者。因此提供了一個安全的不用信賴任何第三方(對比銀行，你必須信賴它不把你的賬號密碼泄漏出去)的方式發起一筆交易。

因為比特幣是開放的，意味著任何人都可以攻擊比特幣網路。通過控制區塊的難度，使比特幣網路免疫於大部分的攻擊除非攻擊者獲取了接近全網51%的算力。而礦工們是比特幣網路的保護者，比特幣通過區塊獎勵和交易費的方式激勵他們貢獻出自己的cpu，組成巨大的算力屏障，使得任何組織或個人想要發起51%算力攻擊都成為不可能。