比特币架构设计
2015年被称为区块链技术的元年，如今距离比特币大热已经过去了两年多，人们对区块链技术的热情依然没有消退，那么，这神秘的区块链技术究竟是个什么呢？
区块链技术到底是什么？
狭义的概念：区块链技术是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学的方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。
广义的概念：区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。
人话：区块链技术就是一种全民参与记录的方式。在区块链系统中，每个人的记录都能够得到记录下来，并将记录的内容分发到系统内的每个人进行备份。这样一种去中心化的方式大大提高了系统安全性。
区块链技术有什么好处？
1、区块链技术具有高度可靠性。
区块链的设计使它能够有效预防故障和攻击。由于一个区块链是由一群开放的用户共享，即使区块链网络中单一节点出现故障，也不会导致其他节点上信息的缺失，其余的参与者仍然可以照常运行，区块链上的交易传输并不会收到影响。
2、区块链具有透明性。
区块链的透明性表现在区块链上的任何数据的更新都会被同步的更新到整个区块链上，区块链网络上的任何数据记录都能够在各个节点查询到。区块链消除了数据的不对称性，提高了网络节点间的信任度。
3、区块链上存储的记录不可改变。
除非区块链上超过50%的节点都对同一记录进行更改，否则所有数据都不能改变。这降低了交易中的欺诈风险。而且储存的记录具有不可撤销的特征。当新数据写入区块后，新生成的区块将会被拷贝至区块链中的全部区块，这样的流程不可逆转，因此区块链具有不可撤销性的特征。这提高了交易的精度，也简化了数据处理的流程，更降低了保持数据原始性和交易可追溯性的成本
B. 关于比特币，我有些难以理解......
好吧，你的问题可真多啊。
挖矿是消耗计算资源来处理交易，确保网络安全以及保持网络中每个人的信息同步的过程。它可以理解为是比特币的数据中心，区别在于其完全去中心化的设计，矿工在世界各国进行操作，没有人可以对网络具有控制权。这个过程因为同淘金类似而被称为“挖矿”，因为它也是一种用于发行新比特币的临时机制。然而，与淘金不同的是，比特币挖矿对那些确保安全支付网络运行的服务提供奖励。在最后一个比特币发行之后，挖矿仍然是必须的。目前，挖矿是一项非常专业的工作，你需要购买专业的ASIC阿瓦隆3代矿机进行挖矿，同时还需要加入一个矿池。
比特币是去中心化的，不是有任何机构发行和控制的，只有比特币基金会负责开发和维护。挖矿石免费的，但挖矿设备需要自己购买。汇率高，这是大家对比特币的一种信任。它是一种社会化大实验。只要你挖到比特币了就不愁你花不出去，目前，全球接受比特币的商家成千上万，例如著名的戴尔公司。在国内也有一些接受比特币的商家。
C. HLC是基于比特币底层开发的吗
它是基于一种新型的分布式账本DAG为底层技术开发的，DAG也就是我们常常听说的有向无环，通俗的讲就是任意一条边有方向，且不存在环路，从技术专业角度上来讲，DAG技术在安全性、去中心化以及可扩展性三方面的平衡性上相对较好，这也是追求传统区块链价值观。
D. 比特币现在好挖吗机子需要怎样的配置呢
比特币是一种基于去中心化，采用点对点网络与共识主动性，开放源代码，以区块链作为底层技术的加密货币。一般情况下，一台普通家用电脑最多能承受1000H/s的算力，而按照比特币每秒300万次的哈希碰撞数据，如果只是一台普通的家用电脑，即便24小时不间断的挖矿，一天最多能挖到0.0018个比特币，想要挖出一个完整的比特币，至少需要556天，如果中途运气不好，可能需要耗费更多的时间。
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E. 区块链和比特币之间是什么关系
区块链技术是比特币的底层技术，也是比特币的核心与基础架构。比特币一直在没有任何中心化机构运营和管理的情况下运行，后来比特币技术被抽象提取出来，称之为区块链技术，或者分布式账本技术。
(5)比特币架构设计扩展阅读：
区块链技术应用于数字货币的弊端：
一是“去中心化”没有流通管理机构。区块链技术本质上是个分布式数据库系统，逻辑结构为单向链表，设计模式基于P2P网 络，这就决定了基于区块链技术的虚拟货币没有统一的中心管控系统。
二是数量供给难以有效调控。基于区块链技术的虚拟货币发行量是固定的，而根据费雪方程，全社会一定时期一定价格水平下的总交易量与所需要的名义货币量具有一定比例关系，而恒定的货币量显然不能满足不断增长的社会商品价格总额要求。
三是“挖矿机制”难以创造公认价值。比特币本身没有价值，也没有国家信用支撑。有观点认为，“通过不断消耗算力与能源为虚拟货币注入价值”，但为寻找一个符合要求的hash值而消耗百万亿次计算，这显然不是最有效率的选择。
四是生产者和先期持有者易获高额“铸币税”。任何一种基于区块链技术的虚拟货币，在其发展的初始阶段都为少数人持有。以比特币为例，最初比特币只是少数人游戏的产物，2010年5月发生的第一次比特币购物是1万BTC购买了25美元的比萨饼，同年7月完成的第一笔比特币交易是0.04美元/BTC。
F. 比特币数据结构是怎样的呢
你好，你问的这个问题相当有水准。
P2P即点对点
问题① 比特币的交易信息和连接块存储在哪？
通俗点说 交易信息等确认 都是通过特殊算法计算后 随机 交由旷工验证的。不存在在哪里的问题
问题② 有专门的存储服务器吗？
没有。这就是去中心化。没有类似央行的发行 管理机构 但它设计之初就有一套约束机制，确保人很难作弊
问题三 和传统的电子现金没有什么区别了呢
没有发行机构 方便 便捷 跨国际流通 低成本 比特币可以说是一种革命性的创新。 电子现金显然不具备可比性。
下面括号这段引用网络：
（比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为，并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付。这同样确保了货币所有权与流通交易的匿名性。比特币与其他虚拟货币最大的不同。）
个人观点：比特币确实是一种革命性创新 加密技术 电子货币 有不少优点。
但是投资有风险 币市水更深。 它的价格目前存在较大泡沫，含有炒作 投机成分。
G. 什么是比特币网络
比特币采用了基于互联网的 P2P （peer-to-peer）网络架构。 P2P 是指位于同一网络中的每台计算机都彼此对等，各个节点共同提供网络服务，不存在“特殊”节点。每个网络节点以“扁平（flat）”的拓扑结构相互连通。在 P2P 网络中不存在任何服务端（server）、中央化的服务、以及层级结构。 P2P 网络的节点之间交互运作、协同处理：每个节点在对外提供服务的同时也使用网络中其他节点所提供的服务。P2P 网络也因此具有可靠性、去中心化，以及开放性。
比特币所采用的 P2P 网络结构不仅仅是选择拓扑结构这样简单。比特币被设计为一种点对点的数字现金系统，它的网络架构即是这种核心特性的反映，也是该特性的基石。去中心化控制是设计时的核心原则，它只能通过维持一种扁平化、去中心化的 P2P 共识网络来实现。
比特币 P2P 网络中的各个节点相互对等，但是根据所提供的功能不同，各个节点的分工也不尽相同。每个比特币节点都是路由、区块链数据库、挖矿、钱包服务的功能集合。一个比特币网络全节点包括四个功能：钱包、矿工、完整区块链、网络路由节点。
一些节点保有一份完整的、最新的区块链拷贝，这样的节点被称为“全节点”。全节点能够独立自主地校验所有交易，而不需借由任何外部参照。另外还有一些节点只保留了区块链的一部分，他们通过一种名为“简单支付验证（SPV）”的方式来完成交易验证。这样的节点被称为“SPV节点”，又称“轻量级节点”。
挖矿节点通过运行在特殊设备硬件设备上的工作量证明（POW）算法，以相互竞争的方式创建新的区块。一些挖矿节点同时也是全节点，保有区块链的完整拷贝；还有一些参与矿池挖矿的节点是轻量级节点，它们必须依赖矿池服务器维护的全节点进行工作。
用户钱包也可以作为全节点的一部分，这在桌面比特币客户端比较常见。当前，越来越多用户钱包都是SPV节点，尤其是运行于诸如智能手机等资源受限设备上的比特币钱包应用，而这正变得越来越普遍。
H. 如何通俗易懂得解释什么是区块链，什么是比特币
说说区块链的社会或者经济意义吧。以前的很多科技，其实都是致力在“生产力”这一块，比如说人工智能，它是生产力的一种进步。而区块链，对生产关系有很大的改进，致力的是生产关系。那么为什么这么说？
因为所谓的生产关系，其实就是人和人之间、商业伙伴之间，如何做生意。而这些东西，原来都是在人互相之间的认知过程中，并没有用什么特别的程序，把它程序化，或者量化。
比如我跟你现在是好朋友，我们就可以做生意，如果有人挑拨我们的关系，我们不是好朋友了，我们就不做生意了，即使我们做生意能够赚钱，我们也不干，因为大家互相之间已经没有任何信任了。
而区块链，它其实是由于数据都经过各方面节点的认证，同时备份，所以我的数据，是尽可能真实且肯定不能篡改的，那么既然这样，你相信我的数据，你就可以在此基础上，做一个程序编程，然后把这些数据，可以用来做什么样的商业合同、商业合作的这个“生产关系”，给程序化。这样大家就相信数据，相信算法编出来的程序，而由于你相信这个数据，相信这个程序，你就可以在这个程序上去开发各种APP，这些APP就是生产关系，就是到底去做什么生意。这个就是：区块链其实是对“生产关系”的一种重构。