btc交易哈希

A. 比特幣如何防止偽造交易記錄

（本文在觀看李永樂老師視頻講解基礎上整理）

防止偽造記錄是比特幣的一個重要特點，電子簽名技術就是防偽的關鍵。

當一個比特幣用戶注冊的時候會產生一個隨機數，隨之會產生一個私鑰，緊接著生成公鑰和地址。

接下來以「A轉給B十個比特幣」作為案例，看一下比特幣的交易是如何防偽的。

Step1:A編寫交易記錄並對信息加密

Step2:A將「交易信息、公鑰、地址」進行全網廣播

Step3:全網對A廣播出來的信息進行驗證

驗證的過程就是全網對廣播出來的交易信息進行哈希運算，並得出一個摘要。然後用廣播出來的公鑰和密碼進行解密，也得出一個摘要。

對這兩個摘要進行對比，如果相同，信息為真，如果不同，信息為假。

以上就是比特幣對信息驗證的過程。

結語

1、  比特幣防偽採取了電子簽名技術；

2、  私鑰加密，公鑰解密；

3、  對廣播出來的信息，全網會進行信息驗證，驗證通過代表信息真實，否則信息偽造。

參考文獻

[1]微博 @李永樂老師

B. 比特幣使用了區塊鏈技術，為什麼還會被盜竊

BTC是一個類似支付寶的系統軟體，你有多少幣是記錄在比特幣的區塊鏈賬本里的，遍及全世界，操縱你幣需要靠公鑰。公鑰是隨機生成的，公鑰可形成公匙，再形成詳細地址，詳細地址就相當於帳戶。因為BTC具備群體極化，這也導致BTC在黑市交易非常受歡迎，被黑市交易用於做為交易貨幣應用；有錢人把其作為轉移資產的工具。這種也給BTC在大眾印象中導致了許多不良影響。BTC是一個中心化的支付平台，生活中有節點的計算形成。

BTC是一種虛擬貨幣，這是最開始造成是由挖幣機計算產生的一個加密數據精彩片段，消耗的是在網路上網路伺服器或是終端設備計算機計算能力。是一種分布式節點做賬的方式，來儲存的數據。BTC一般都有比特幣錢包，這類存儲系統又叫區塊鏈技術，儲存這組加密數據便是BTC。連接點間做賬因買賣產生遷移就產生了比特幣的商品流通。發幣方為了能創建分布式存儲互聯網，從而運用挖礦者的計算水平。為了能鼓勵或引誘大夥兒進到互聯網，提供給發幣方計算水平，而採用優化演算法，讓挖礦者可以中頭獎一樣得到幣特幣。發幣方創建貿易市場，挖出來的幣特幣能去交易市場獲得真正貸幣。

C. 什麼是比特幣哈希函數

哈希演算法將任意長度的二進制值映射為固定長度的較小二進制值，這個小的二進制值稱為哈希值。哈希值是一段數據唯一且極其緊湊的數值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改該段落的一個字母，隨後的哈希都將產生不同的值。

D. 比特幣挖礦所運用的哈希演算法是什麼

Hash，一般翻譯做「散列」，也有直接音譯為「哈希」的，就是把任意長度的輸入（又叫做預映射pre-image）通過散列演算法變換成固定長度的輸出，該輸出就是散列值。這種轉換是一種壓縮映射，也就是，散列值的空間通常遠小於輸入的空間，不同的輸入可能會散列成相同的輸出，所以不可能從散列值來確定唯一的輸入值。簡單的說就是一種將任意長度的消息壓縮到某一固定長度的消息摘要的函數。

E. 比特幣———一個幣值8萬多元人民幣

接觸過數字貨幣的人對比特幣都不陌生，它是數字貨幣的祖宗，如果你在2010年的時候用三美元買1萬個比特幣留到現在，那麼現在你的身價是8億多人民幣，是不是不可思議

區塊鏈技術被稱為是繼，蒸汽機，電，互聯網，之後的一個劃時代的標志，

比特幣的底層技術是什麼呢？

是區塊鏈技術，那麼區塊鏈技術又是什麼呢，舉個通俗易懂的例子，你去招商銀行存錢，存了100萬，有一天招商銀行的銀行系統被黑客攻擊了，並且把你的賬戶的錢轉走了50萬，你的存款單也丟了，這時候銀行不想把你丟了的錢補給你，你是不是要抓狂。區塊鏈就是有無數的存儲系統，而且裡面都存有相同的內容，沒有人可以修改已經生產的賬單，就像以前只有一個賬本，但是用了區塊鏈之後就有無數的記賬賬本，而且分布在各個地方。更專業一點說，區塊鏈技術是由利用塊鏈式數據結構來驗證和存儲數據，利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據，利用密碼學的方式來保證數據傳輸和訪問的安全，利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算方式。

但是現在是數字貨幣泛濫的年代，各種新的數字貨幣發行進行洗錢跑路，最後一地雞毛，對於目前國家提倡的區塊鏈技術和企業鏈改如果落到實地，這樣的數字貨幣還是可以持有的，我們知道只有大公司才能上市，但是所以公司都能上鏈

如果你對某個數字貨幣非常了解，並且知道它的運營情況，有沒有落地到實地幫助公司進行鏈改，技術支撐等，不然盡量不要去買。

回到BTC，BTC公鏈被稱為區塊鏈的1.0時代，採用的是POW共識機制，也就是工作量證明，你獲得多少貨幣，取決於你挖礦貢獻的有效工作，電腦性能越好，分給你的礦就越多，POW機制解決了拜占庭將軍問題，就是在互相不信任的情況下，只要多少人都信任，那麼就能保證系統的正確運作，但是也有一定的缺陷，就是處理交易的速度太慢，礦工們需要不斷的通過計算來碰撞哈希值，這是勞民傷財且效率低下的。TPS系統吞吐量（用戶並發量）7筆/秒。ETH這條公鏈被稱為區塊鏈的2.0時代，ETH提出了新的共識機制POW+POS（權益證明）簡單來說就是你持有的幣越多，你的權益就越高，因為你持有的幣越多，持有幣的時間越久，你的計算難度就會降低，挖礦會容易一些，TPS為21筆/秒。EOS被成為3.0的公鏈，DPOS共識機制（拜占庭容錯的委託權益證明）對於POS機制的加密貨幣，每個節點都可以創建區塊，並按照個人的持股比例獲得「利息」，出塊時間3秒，TPS為5000筆/秒。

一、從比特幣看區塊鏈技術

（一）比特幣（Bitcoin）是一種數字加密貨幣比特幣是一種數字加密貨幣，由中本聰（SatoshiNakamoto）2009 年1 月25 日設計上線。比特幣的產生、發行和交易機制與傳統貨幣不同。傳統貨幣的產生、發行和交易依託於中央銀行、商業銀行等中心化的二元模式；而比特幣的發行不需要中心化的金融中介，比特幣社區用戶可通過比特幣區塊鏈網路發行和管理數字加密貨幣。比特幣是以黃金模式發行，人們形象地將該過程稱為「挖礦（Mining）」，並將所有提供計算力的節點稱為「礦工（Miner）」。目前，比特幣挖礦的發行方式使每位礦工都可以從中獲取6.25 個比特幣的收益。實際上，比特幣的發行過程是求解多重哈希值解方程（Hash Function）的過程。節點挖礦獲得比特幣的過程，是通過計算機進行大量計算求出合理的哈希值來實現的。簡而言之，這個過程的主要目標是求解交易雙方的公鑰。每次求出的解都會作為下次計算的初始條件，節點在此基礎計算新結果。當一個節點解出一組之前未解出的哈希值時，系統向全網路發布，各節點查驗本地資料庫。如果各節點發現該解正確，並且資料庫中沒有此解記錄，將確認並記錄該解的合法性。當所有節點都確認並記錄完畢時，求出該解的節點便被獎勵一定數量的比特幣。作為比特幣最底層的核心技術，區塊鏈技術來源於2014 年10 月大英圖書館的一次研討會。比特幣是區塊鏈技術最成功的金融應用，它以公開賬本的形式在全網記錄所有交易信息。隨著比特幣的普及和應用，區塊鏈技術日益受到金融 科技 界的關注。

（二）區塊鏈是弱中心化的分布式賬本協議區塊鏈技術提供了一份公共的分布式安全賬本，是一種開放式的價值傳遞協議。實際上，區塊鏈是一個由使用密碼學方法相關聯產生的數據塊構成的弱中心化的資料庫，任何發生在此區塊鏈網路上的交易，均會以約定的演算法記錄到區塊鏈系統上。所有節點都保存一份完整的數據備份，包含自該區塊鏈系統形成以來的所有交易記錄。區塊鏈由一個個區塊組成。區塊是區塊鏈的基本存儲單元，記錄了10 分鍾內各節點的全部交易信息。每一個數據區塊中包含一次交易信息，用於驗證信息的有效性，並為下一個區塊的生成做准備。區塊由三部分組成：本區塊的地址、交易單和前一個區塊的地址。當區塊鏈上一個節點發起一筆交易時，該節點需要將信息向其他節點進行公告。該節點用私鑰加密信息，從而可有效防止信息偽造。由於了解 歷史 交易信息，收到信息的節點利用備份信息能夠判斷交易是否真實。各節點驗證成功後，將最後一個區塊的地址與交易信息結合，形成一個新區塊，並打上時間戳（Timestamp）連接到區塊鏈上，完成交易的全過程。由於每個區塊都擁有前一個區塊的地址，人們可以通過後一區塊地址找到前一區塊，直至初始區塊。因此，區塊鏈就是由根據時間順序相連接的區塊構成的完整交易信息鏈條。

（三）區塊鏈的特點

區塊鏈是一個全新的資料庫系統，具有弱中心化、不可篡改、包容性等特點。其中，弱中心化、不可篡改是區塊鏈技術區別於傳統技術的核心特徵。這兩個特徵使得由區塊鏈技術構建的系統能夠通過系統機制設置，實現「自信任」。

1. 弱中心化。區塊鏈系統的每個節點都保存著一份完整數據備份，能夠有效預防中央伺服器發生故障而導致的網路癱瘓和數據丟失，以及黑客對單個節點的惡意攻擊，從而保證數據的安全。除非有人能同時控制系統中超過51% 的節點，否則對於單個節點的攻擊不能影響其他節點數據的內容。

2. 不可篡改。區塊鏈系統是一個公共的總賬本，系統全部數據都公開、透明地記錄在該賬本上。所有數據通過網路共識演算法記錄，每筆基於區塊鏈交易的新信息都會向全網發布，經各個節點逐一確認、保存後，將收到的交易信息形成新區塊，確保區塊鏈系統信息不可篡改、無法作假、可以追溯。同時，區塊鏈技術使用隨機散列演算法和時間戳技術，節點在驗證時會蓋上時間戳，提供交易時間證明，保證同筆交易的唯一性。如果要修改某個區塊的交易信息，必須要完成該區塊及之後區塊的所有信息。由於修改後會造成哈希值與原來的哈希值不同，無法通過其他節點確認，將使得修改無效，大大提高了篡改信息的難度。因此，區塊鏈技術可以為交易提供可靠的信用保證。其不可篡改的特性為解決合同沖突提供了有效方案，可以應用於存儲並公證永久性記錄和需要確保信息真實性的領域。如，財產所有權的公證。

3. 包容性。區塊鏈技術以演算法為基礎，摒棄了不同國家文化和經濟差異，使各國機構可以建立統一的信用體系。此外，區塊鏈技術是對外開源和共享的：任何進入區塊鏈的機構和個人，不僅能提交記錄，還能得到完整的系統 歷史 交易記錄，並對信息所有者確權；同時，由於區塊鏈系統運行於互聯網，符合要求的任何機構和個人都能以節點的方式加入該系統。

4.溯源，公開透明。

因為區塊鏈或者說是數字貨幣涉及的知識與比應用比較多，感興趣的朋友可以點關注，我會整理和發布更多的區塊鏈和數字貨幣的知識

F. 比特幣哈希率是什麼

比特幣哈希率是一個度量指標，代表礦商在區塊鏈上確認事務的速度。哈希率是衡量比特幣網路安全的重要指標。哈希率越高，它就越能抵禦諸如51%攻擊等的惡意行為。因此，比特幣哈希率的增加代表著網路安全性的提高，而這會提升比特幣投資者的信心。

G. 關於比特幣的謎題（完結）

你可曾想過： 為什麼礦機算力越大越好？（既然是解數學題那為什麼不是拼誰的演算法厲害啊喂！） 比特幣的數量總和為什麼是2100萬？ 比特幣盜竊是怎麼回事？ 我不玩比特幣，就真的與比特幣無關了嗎…… 🤔️

關於大眾不再感到陌生的比特幣，背後還有許多巧妙之處。本文介紹了比特幣的基本原理和主要原則，並結合對部分技術細節的剖析，來對上述的一些疑問作出解答。全文較長，約7000字，閱讀時間約為22分鍾，建議收藏後閱讀😁

文章可以分成以下幾個部分：

* 比特幣先驗知識

        -- 密碼學相關

        -- 比特幣重要概念

* 交易的生命周期

* 區塊鏈的構成

* 區塊鏈的生長

         -- 「挖礦」的數學本質

         -- 「礦工」的收益

* 比特幣的共識機制

          -- 比特幣的去中心化共識

          -- 「最長鏈優先」原則

* 比特幣安全性

比特幣作為第一個去中心化的數字貨幣，其設計中運用了不少的密碼學相關知識，主要包括非對稱加密技術、哈希函數等等。理解這些密碼學知識，能幫助我們更好地理解比特幣中的一些概念及規則。

以下是比特幣的一些定義及概念解說，了解過的小夥伴們可以直接跳過～

在比特幣這個創新的支付網路中，一個交易的生命周期大概可以分為幾個階段：創建、傳播和被驗證交織、被打包進區塊記錄到區塊鏈中、獲得更多的確認。圖1對這幾個階段做出了示意。

註：

1⃣️一個支付方A在發起一個比特幣交易時，會使用自己的私鑰對交易信息的哈希值進行簽名。因此A向全網廣播的內容除了交易信息之外，還有自己的公鑰信息、對消息的簽名。其他礦工只要利用A的公鑰即可對這個交易進行驗證，判斷是否真的由A創建。

2⃣️」交易傳播和交易驗證「交替意味著 各個節點基於一定的規則獨立驗證每個交易（共識基礎1） , 一個節點只有認為這個交易有效才會把它繼續傳播出去。

比特幣的底層技術是區塊鏈。區塊鏈系統是一種分布式共識系統，區塊鏈網路中所有的參與節點將就交易的狀態達成一致。

區塊鏈到底是什麼呢？你可以把它理解成一種分布式的交易的共享賬本，以區塊為基本單位鏈接在一起。交易信息將被整理並打包記錄在區塊中。每一個區塊，包含區塊頭，以及緊跟其後的交易列表。區塊頭包含3個區塊元數據集合：前序區塊哈希(嚴格來說是前序區塊頭哈希，因為只有區塊頭被用於哈希運算)、元數據集（包括難度、時間戳、隨機數等）、一個基於加密哈希來高效概括區塊中所有交易的默克爾樹（merkle tree)。了解這個結構，將幫助我們更好地理解挖礦的數學本質。

你可能聽說過「挖礦」這個詞，或者聽說眾人爭相購買挖礦機器來發家致富。但讓人疑惑的是：都說打包區塊的本質是解數學難題，但單憑那些看似簡陋的機器嗡嗡嗡瘋狂耗費電力，就能確保自己解出比特幣難題的勝率高了嗎？比特幣技術原理中，礦工們解決的數學題，難道是一個暴力破解題？

看了一圈，發現礦工們解決的題，還真有點暴力破解的意思，每次嘗試解題的過程幾乎都是茫茫然、去碰運氣的。拼的是誰足夠幸運，也拼誰算的足夠快；算的快了么，試錯次數多，自然勝算也就大了。

解題的背景是這樣的—— 挖礦節點通過基於工作量證明演算法（Proof-of-Work,POW）的證明運算，獨立將交易匯聚到新區塊中（共識基礎2）。 當礦工從網路中接收到一個新的區塊的時候，他發現自己已經在上一輪競爭中失敗了，所以立即開始新區塊的挖礦過程。為了創建一個新的區塊，他從內存池中選擇交易來填充區塊（加入區塊的第一筆交易是一個「鑄幣交易」，3.2節會給出詳相關細節）。接下來是填充欄位來創建區塊頭（包括前序區塊的區塊頭哈希、交易的默克爾樹（Merkel樹）、時間戳、難度目標值、隨機數），然後開始計算這個新區塊的工作量證明。

這個計算的過程簡單來說是對區塊頭部進行兩次sha256運算，得到一個RESULT，如果這個RESULT滿足特定要求，這個人才能算是算對了、才有權利去記賬。滿足要求的RESULT被稱為「工作量證明」（中本聰論文中稱為「proof of work」）。

關於這個計算過程，強調以下幾點：

第一，區塊頭部，包含了前序區塊頭部的哈希、本區塊交易信息的默克爾樹、時間戳、難度目標值、隨機數等信息（見圖2）。

第二，哈希運算具有「知道y，無法推出使得h(x)=y成立的x」、「即使輸入只改變一點點，輸出也會差很多」、「利用任意長度的數據作為輸入，生成一個固定長度的確定結果」的特性。所以大家也不知道什麼樣子的輸入才能產生自己想要的結果，礦工只能不斷嘗試。

第三，前面說到，區塊頭哈希值需要滿足一個特定要求才能成為工作量證明——小於某一閾值，或者說哈希值含有給定前綴。閾值的大小求和挖礦難度有關：挖礦難度是一個動態參數，其值越大，則閾值越小，說明哈希值符合要求的概率更小，礦工每次計算能成為工作量證明的概率越小。比特幣有一個自我調節過程——通過對現有的挖礦算力情況進行估算，來對應調整挖礦難度，可以保證區塊鏈每十分鍾出一個塊，達到控制發行速度的目的。（這個過程的基本思想類似產品筆試的數據估算題，根據「一個提供、一個需要「的思路去構造一個等式，然後求解等式一邊的一個因子；想了解挖礦難度系統和調整方式的同學可以進一步查閱～）

綜合以上三點來看，為了產生工作量證明，用戶基本上會通過調整隨機數來碰運氣（因為其他欄位基本不變）、進行多次運算直至符合要求，別無他法。如此一看，隨機數就具有「幸運數字」的意味了。因此，平均來講，誰計算的能力越強（嘗試的次數越多），就更有希望打包塊。

你可能會想，礦工這么心甘情願地消耗算力去維護區塊鏈，是受到怎樣的利益驅使呢？簡單來說，礦工的收益來源有二：1、計算出工作量證明，創造一個新區塊所獲得的新幣獎勵；2、記賬礦工費。

當礦工找到工作量證明、打包一個新區塊，並把區塊傳送給他的所有對等節點。 每一個挖礦節點都獨立驗證新區塊、把合格的新區塊整合進區塊鏈（共識基礎3） ，並把這個區塊繼續傳給自己的對等節點。結果是，只有經過驗證的區塊才會在網路當中廣泛傳播，保證了誠實礦工挖出的新區塊能被區塊鏈所接納。挖礦成功的個體節點或集體節點，可以同時獲得新幣獎勵和記賬礦工費。

新幣獎勵類似於貨幣的發行，其遵循規則是，第一個四年每一個新區塊產生50btc，第二個四年每一個新區塊產生25btc，第三個四年每個新區塊產生12.5btc，如此周期指數遞減。按照等比數列求和可知，到2140年，比特幣產生的總和約為21000000（所以說比特幣數量有限，天生緊縮）。屆時，不再隨區塊的產生增加新的比特幣，礦工不再擁有第一項收益。但現實中，由於挖礦成本高昂，挖礦成功的往往是是一個礦池的所有參與者。收益被分給礦池地址，礦池按照組內算力貢獻比例來分攤收益的。

記賬礦工費又稱交易費用，以交易輸入和交易輸出之間的差值的形式存在；一個區塊的總交易費用是對加入區塊的所有交易的（交易輸入-交易輸出）求和。一般來說，礦工費越高的交易，會越快被處理。而礦工費在這里起到兩個作用，一個是獎勵礦工，另一個是防止主鏈濫用（防止大家發送交易垃圾信息，因為提出交易是有一定代價的）。

礦工的收益以什麼樣的形式被驗證呢？這里不得不提到 「鑄幣交易」 。每個計算機節點在進行工作量證明計算之前加入區塊的第一筆交易，正是「鑄幣交易」。這個交易從無到有生成比特幣，其金額是新幣獎勵與記賬礦工費的總和，被支付到挖礦礦工自己的比特幣地址。如果礦工找到了一個工作量證明使區塊有效，他就贏得了這個獎勵，因為他構造的「鑄幣交易」生效了。

關於鑄幣交易和「新幣獎勵」，之前有一個讀者問我：一個礦工把自己挖到新區塊的消息公布出去，他的工作量證明 不會被別人剽竊 嗎？

個人認為，至少「鑄幣交易」能防止這件事情發生。讓我們來重申一下計算工作量證明的過程——一個礦工E在新區塊里加入了獎賞自己的「鑄幣交易」，並利用時間戳、前序區塊頭哈希、隨機數、本區塊交易的merkle樹等信息計算出一個符合要求的工作量證明。

在這個過程中，merkle樹啥樣子，取決於包括「鑄幣交易」在內的本區塊所有交易信息。因此可以把鑄幣交易視為工作量證明的間接變數之一。那麼，即使其他人拿到了E的工作量證明，這個工作量證明也是帶有E的印記的、與獎賞E的鑄幣交易相關的，別人根本無法納為己用。

你還可以通過設想以下的場景來加深對共識基礎2「挖礦節點通過基於工作量證明演算法的證明運算，獨立將交易匯聚到新區塊中」的理解。

為什麼一個挖出新區塊的礦工不悄悄使個心眼，在創建區塊之初就把鑄幣交易的金額設成1000BTC呢？原因在於每個節點都是基於相同的規則來獨立驗證區塊的。礦工必須創建完美的、符合公共規則的、正確依據工作量證明方法的區塊；而一個無效的鑄幣交易會導致整個區塊無效，並被其他節點拒絕，永遠無法成為賬本的一部分。可以預想，為了生成這個工作量證明，礦工們已經投入了巨大的算力和電量去挖礦，如果涉嫌欺詐而被否決，其為挖礦付出成本都付諸東流。

綜上所述，礦工不能冒領他人的獎勵，而拿到獎勵的礦工也必須只能拿取符合規定的數額。

   比特幣的卓越之處，在於建立了一種去中心化的自發共識。這種共識是自發產生的，是成千上萬在網路中遵循著共同規則的節點，在非同步交互中形成的，不依賴於任何中央機構的調解和干涉。

   關於比特幣的4項主要共識基礎，本文在講解對應細節時有提及，下面做一個整合：

     這四個過程相輔相成、互相作用，形成了自發的全網共識，促使全網節點組合出可信、公開、權威的總賬。  

你可能會想，比特幣是一個去中心化的、基於大眾信任的、依靠眾人力量運轉的一個東西。萬一有一部分礦工被壞人收買了咋辦呢？「51%攻擊」指的又是什麼？比特幣交易所要求的「6個確認」又是怎麼回事？

這里首先要提到比特幣的一個規則「 最長鏈優先 」。意思是， 比特幣的賬單鏈在出現分叉的時候，每個礦工會獨立選擇長（累積了最多工作量證明）的鏈條，在上面繼續挖礦工作（共識基礎4） 。

這個原則主要涉及到兩個問題：

當有兩個礦工A和B同時挖礦成功（算出符合要求的數學答案）時，他們分別把自己計算出來的工作量證明作為下一個塊的前序區塊哈希，生成一個塊銜接到原有的鏈後面，由此出現了兩個分支。

這個時候，這兩個成功的礦工廣播了自己打包成功的消息。由於區塊鏈是一個去中心化的數據結構，區塊消息到達不同節點的時間點不一致，故不同的節點可能擁有不完全一樣的區塊鏈視圖——有的礦工會先收到A的消息，有的則先收到B的消息。為了解決這個問題，收到消息的礦工們遵循一個原則：選擇並嘗試延長最長的鏈。

因此，這兩條分支會各自成長一小段時間，直到他們的長度出現差異（不可能長度一直相同），比如說其中一條鏈的礦工們，更快地打包在支鏈後面又加上一塊。按照「最長鏈優先「的規則，較短的鏈會被拋棄，原本工作在短鏈上的礦工們都回到長鏈上工作。

換言之，分叉只是不同節點暫時的不一致現象，當新區塊被加入到其中某一分支時，最終收斂將解決這一個問題。[讀者可以思考一下，為什麼區塊鏈被設置成每十分鍾挖出來一個塊：如果時間短了，是不是就增加了分支產生的次數？如果時間長了，是不是交易結算的效率就太低了？]

雙重支付的本質其實也是區塊鏈的分叉，但這種分叉卻是「非自然惡意蓄謀」的產物。

我們假設小敏是密謀雙重支付的一方，她把自己僅有的10BTC先給小強、交換一塊黃金，待這條交易信息P被打包進區塊Q後，她從小強手中拿到了黃金。這時，小敏使了個心眼，她想偷偷抹去、篡改區塊Q上的交易信息P，「白嫖」這塊黃金。為了實現這樣的目的，根據「最長鏈優先」法則，小敏必須剔除該筆交易P後、重新進行結算工作，集中算力來形成分叉，並讓分叉以更快的增速超過並取代Q所在的主鏈。如果小敏確實能讓分叉更長，分叉就成為了主鏈，其他節點也會轉向新主鏈上繼續工作。這樣，小強付出了黃金，卻沒有收到這10個比特幣，「賠了夫人又折兵」。

在這個過程中，小敏需要和原鏈進行「抗爭」，使新分叉成為最長的主鏈，這被稱為「共識攻擊」。「共識攻擊」本質上是對下一區塊的爭奪，攻擊方越「強壯」、哈希算力越大，就越容易成功。

「共識攻擊「成功的可能性有多大呢？

大多數比特幣交易所規定，一個交易傳送到區塊鏈上後需要6個「確認」來完成驗證該筆交易。這一規定的根據是，假設意圖造假的礦工擁有10%的算力（挖礦成功概率0.1），那麼造假礦工要構造另一條偽鏈實施長度超越，必須至少成功挖礦6次。那麼原鏈被取代、被拋棄的概率約為0.1的6次方，趨近於0。你可以把比特幣理解為地質構造層，表層可能因為季節變換而有所改變，甚至可能被風颳走，但一旦深入到地下，地質層就能更加穩定、不受干擾。

而假設有一群擁有了51%算力的礦工，他們控制了一半以上的全網哈希算力，可以故意在區塊鏈中製造分叉、進行雙重支付交易 。但事實是，全網哈希算力的大量增加，個體礦工幾乎不可能控制哪怕1%的哈希算力了（但礦池帶來的算力集中化控制，存在一定的風險）。更何況，如果真有擁有如此強大算力的組織，他完全可以憑借自己強大的算力投入到挖礦中去獲取開發新區塊所獲的的比特幣獎勵，誠實挖礦比雙花更有利可圖。

盡管實際上並未出現51%攻擊的問題，但不可否認的是，算力的集中違背了比特幣去中心化這一初衷，並成為其繼續發展的一大隱患。

一個系統的安全性，往往取決於系統安全的最薄弱環節，這也就是所謂的「木桶原理「。與區塊鏈系統相關的安全性問題包括但不限於以下幾項：

（1）在區塊鏈上被廣泛使用的公鑰系統基本上是安全的，但量子演算法在理論上能夠破解公鑰系統；因此，區塊鏈的演算法安全性是相對的。

（2）區塊鏈協議本身存在邏輯缺陷，例如受到黑客攻擊的區塊鏈系統共識機制。

（3）所有數字貨幣系統高度依賴私鑰，私鑰在存儲、使用方面的安全性成為區塊鏈系統安全性中至關緊要的一環。

盡管區塊鏈是去中心化系統，但目前絕大多數數字交易所卻是中心化的，存在著人為安全漏洞及技術安全漏洞。這些數字交易所擁有存放大量加密貨幣的私鑰，這對於黑客來說無疑是最矚目的目標；只要黑客偷走了這些私鑰，就可以獲取到這些加密貨幣。

作者會繼續閱讀相關資料、不斷完善本文，目標是完成一篇通俗易懂的比特幣科普文章。:)

**本文系網上信息與個人理解的結合，如有偏差及誤讀，歡迎讀者指出。也歡迎給出關於文章結構上的指導～

H. 自學區塊鏈（六）BTC-挖礦難度

我們來看下挖礦的計算公式

H(block header) target，這個target就是 目標閾值

BTC用的哈希演算法是SHA-256，它產生的哈希值是256位，那麼就有2^256種取值，這個就是他的輸出空間，要增大挖礦難度， 就調節目標值在這個輸出空間所佔的比例 。

挖礦難度和目標閾值是成反比的， 當算力強時，調節難度，使目標閾值變小 。

不調節難度，隨著礦工數量增多，隨著算力的上升，那麼挖到區塊的時間就會變短，從10分鍾縮短到1分鍾甚至幾秒鍾，這個會帶來什麼樣的問題呢？可能很多人覺得這不是挺好嗎，交易等六個確認就會縮短時間了，交易就會變快了。其實出塊時間縮到很短，風險是很大的，因為網路延遲，出塊時間變短，不同節點很可能接到不同的區塊信息，導致會有很多分叉節點出現。礦工會根據自己認為正確的區塊接著挖。這種情況下，惡意節點發動分叉攻擊就比較容易成功，因為誠實節點的算力被分散了。

導致不需要51%的算力就能成功，所以縮短出塊時間是不利於BTC系統的穩定的。雖然10分鍾不一定是最優的時間，但是也算是比較合理的。

下面是 算力增長曲線

下面是 挖礦難度曲線

下面是 平均出礦時間

我們來看下難度公式：每2016個區塊調整一次挖礦難度，10分鍾出一個平均算下來是兩星期調整一次。

previous_difficulty是上一次的挖礦難度，分母是最近2016個區塊花費的時間

每個節點挖礦是獨立的，BTC的協議也是開源的，會不會有礦工不修改挖礦難度呢？可能性是存在的，但是不影響結果，因為廣播給其他節點需要獨立驗證block header的哈希值， 這個header裡面有難度的一個壓縮編碼，修改難度產生的結果是不會被誠實的節點認可的。

I. electrum如何把btc轉干凈

electrum如何把btc轉干凈：
1、傳統地址
1開頭的地址，被稱為傳統地址(LegacyAddress)。這就是最原始的比特幣地址，比如：創世地址：，屬於中本聰。該地址內初始50個BTC，後來，比特幣愛好者不斷往該地址轉入BTC，以表達對中本聰的敬意，寫文章這一刻，BTC余額：68.13424603個。

1開頭的地址，採用P2PKH，P2PKH(Pay-to-PubkeyHash)，支付公鑰哈希，即比特幣交易輸入輸出腳本，採用公鑰及公鑰哈希。

1開頭的傳統地址，上線至今，一直被支持，我們可以從它發送BTC到下面介紹的多簽地址和隔離見證地址。

2、多簽地址
3開頭的地址，比如。2012年的比特幣改進提案中，新增P2SH的地址。

P2SH(Pay-to-Script-Hash)，支付腳本哈希，即比特幣交易輸入輸出腳本，採用贖回腳本及贖回腳本哈希。其地址結構類似於P2PKH，但它支持比傳統地址更復雜的功能。P2SH腳本函數最常用於multisig地址，這些地址可以指定多重數字簽名來授權事務。舉個例子：某個3開頭的地址由三人控制，其中，任意兩人同意，便可發起轉賬。

J. 用戶間發生了比特幣交易區塊上發生了什麼

最近我從頭寫了一些區塊鏈的底層知識，雖然看的人不多，但是我想這能夠系統地給大家帶來一些認知，比較基礎，但是這也是最有意義的，我也會一直慢慢寫下去。

今天聊一聊比特幣是怎樣交易，他的交易過程是什麼？


區塊鏈的本質是一個不可篡改的大賬本，大資料庫，所以呢，數字貨幣系統的存在，都是實現各種各樣的交易，包括後來的一些智能合約，很多時候也是為了實現某種交易和信息交互。

那我們就以比特幣為例，講一講在比特幣系統中的各種交易內容以及交易的過程。

首先，每筆交易中肯定有各種各樣的數據，你去菜市場買東西，你要有你的出價，你的身份以及賣東西的人的身份，賣價等等

比特幣也一樣，我們要記錄這筆交易，肯定要記錄的是交易相關的一些數據。比如支付方的比特幣錢包地址，支付方的比特幣數量，

金額，接收方的比特幣的錢包地址以及接收方的數量金額，還有就是交易的費用，以及交易過程的一些詳情，簽名信息等等


在每筆交易發生之後，由節點向比特幣網路進行廣播，把這段信息全部發出去。各個節點自動收取這筆交易，並且確認。只有交易被記錄到區塊裡面才表示這個交易得到了全網的確認。比特幣一個區塊產生的時間是十分鍾。這十分鍾內的一些交易就會被打包，由礦工的節點進行封裝。

比特幣實現的是一種電子現金的點對點交易，什麼意思？就是相當於現實生活中人與人給現金，我給了你現金，我也就沒有錢了，區別於現在銀行之間轉賬的信用記錄，會計記賬的方式，說白了，一個是給錢，一個是打欠條。

為了實現這樣一種情形，他會有輸出輸入兩個部分，一般情況下，輸入金額會略微大於輸出。這個多出來的錢，就是交給礦工的交易費用。

而輸入輸出所面對的對象，都是比特幣錢包的公鑰地址。這也就是utxo賬戶的基礎，每一筆錢都會被記錄它的流向，同時每一筆錢都會以哈希指針的方式，也就是某一個信息聯系的方式，指向前一個地址。

而這個支付費用的高低則會影響到曠工處理的先後。比特幣採用的是價高者得，也就是說出的交易費用高的會被更迅速的打包進入一個區塊。

交易費低或者沒有交易費的時候，可能就會被延後打包，甚至不被打包，由於比特幣的處理速度非常慢，每秒鍾大約只有七筆。由於節點太多，算力競爭太大，轉賬數據太多，如果你給的錢太低，你的記錄就會被延後，執行甚至不執行

這就是比特幣在區塊鏈系統中交易的過程


如果有興趣，可以看一看下面鏈接的這門課程，通俗易懂，向你系統講述了區塊鏈誕生的歷史，底層的技術邏輯以及一些具體的項目情況，幫助你系統入門，區塊鏈不再局限於短期的炒買炒賣。更有信心用你自己的知識去理解，解釋區塊鏈，看到他長期的巨大價值。