比特币如何达成共识
挖比特币又被成为挖矿，从比特币的本质说起，比特币的本质其实就是一堆复杂算法所生成的特解。特解是指方程组所能得到无限个（其实比特币是有限个）解中的一组。而每一个特解都能解开方程并且是唯一的。
以人民币来比喻的话，比特币就是人民币的序列号，你知道了某张钞票上的序列号，你就拥有了这张钞票。而挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求这个方程组的特解，这个方程组被设计成了只有 2100 万个特解，所以比特币的上限就是 2100 万。
比特币：又称“比特金”，是一种网络虚拟货币，网民可以使用比特币购买一些虚拟物品，比如网络游戏当中的衣服、帽子、装备等，网民之间也有用来购买现实物品的情况。
(1)比特币如何达成共识扩展阅读：
缺点
一、交易平台的脆弱性。比特币网络很健壮，但比特币交易平台很脆弱。交易平台通常是一个网站，而网站会遭到黑客攻击，或者遭到主管部门的关闭。
二、交易确认时间长。比特币钱包初次安装时，会消耗大量时间下载历史交易数据块。而比特币交易时，为了确认数据准确性，会消耗一些时间，与p2p网络进行交互，得到全网确认后，交易才算完成。
三、价格波动极大。由于大量炒家介入，导致比特币兑换现金的价格如过山车一般起伏。使得比特币更适合投机，而不是匿名交易。
四、大众对原理不理解，以及传统金融从业人员的抵制。活跃网民了解p2p网络的原理，知道比特币无法人为操纵和控制。但大众并不理解，很多人甚至无法分清比特币和Q币的区别。“没有发行者”是比特币的优点，但在传统金融从业人员看来，“没有发行者”的货币毫无价值。
『贰』 比特币如何防止篡改
比特币网络主要会通过以下两种技术保证用户签发的交易和历史上发生的交易不会被攻击者篡改：
非对称加密可以保证攻击者无法伪造账户所有者的签名；
共识算法可以保证网络中的历史交易不会被攻击者替换；
- 非对称加密算法3是目前广泛应用的加密技术，TLS 证书和电子签名等场景都使用了非对称的加密算法保证安全。非对称加密算法同时包含一个公钥（Public Key）和一个私钥（Secret Key），使用私钥加密的数据只能用公钥解密，而使用公钥解密的数据也只能用私钥解密。
- 1使用如下所示的代码可以计算在无限长的时间中，攻击者持有 51% 算力时，改写历史 0 ~ 9 个区块的概率9：
- #include
- #include
- double attackerSuccessProbability(double q, int z) {
- double p = 1.0 - q;
- double lambda = z * (q / p);
- double sum = 1.0;
- int i, k;
- for (k = 0; k <= z; k++) {
- double poisson = exp(-lambda);
- for (i = 1; i <= k; i++)
- poisson *= lambda / i;
- sum -= poisson * (1 - pow(q / p, z - k));
- }
- return sum;
- }
- int main() {
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- printf("z=%d, p=%f\n", i, attackerSuccessProbability(0.51, i));
- }
- return 0;
- }
- 通过上述的计算我们会发现，在无限长的时间中，占有全网算力的节点能够发起 51% 攻击修改历史的概率是 100%；但是在有限长的时间中，因为比特币中的算力是相对动态的，比特币网络的节点也在避免出现单节点占有 51% 以上算力的情况，所以想要篡改比特币的历史还是比较困难的，不过在一些小众的、算力没有保证的一些区块链网络中，51% 攻击还是极其常见的10。
- 防范 51% 攻击方法也很简单，在多数的区块链网络中，刚刚加入区块链网络中的交易都是未确认的，只要这些区块后面追加了数量足够的区块，区块中的交易才会被确认。比特币中的交易确认数就是 6 个，而比特币平均 10 分钟生成一个块，所以一次交易的确认时间大概为 60 分钟，这也是为了保证安全性不得不做出的牺牲。不过，这种增加确认数的做法也不能保证 100% 的安全，我们也只能在不影响用户体验的情况下，尽可能增加攻击者的成本。
- 研究比特币这样的区块链技术还是非常有趣的，作为一个分布式的数据库，它也会遇到分布式系统经常会遇到的问题，例如节点不可靠等问题；同时作为一个金融系统和账本，它也会面对更加复杂的交易确认和验证场景。比特币网络的设计非常有趣，它是技术和金融两个交叉领域结合后的产物，非常值得我们花时间研究背后的原理。
- 比特币并不能 100% 防止交易和数据的篡改，文中提到的两种技术都只能从一定概率上保证安全，而降低攻击者成功的可能性也是安全领域需要面对的永恒问题。我们可以换一个更严谨的方式阐述今天的问题 — 比特币使用了哪些技术来增加攻击者的成本、降低交易被篡改的概率：
比特币使用了非对称加密算法，保证攻击者在有限时间内无法伪造账户所有者的签名；
比特币使用了工作量证明的共识算法并引入了记账的激励，保证网络中的历史交易不会被攻击者快速替换；
- 通过上述的两种方式，比特币才能保证历史的交易不会被篡改和所有账户中资金的安全。
非对称加密
图 4 - 51% 攻击
总结
『叁』 中国人民银行正研究对比特币监管规则，比特币将成法定货币吗
绝对不可能。
你可以想象一下这幅画面：发薪日到了，你的冷钱包到账了0.05的比特币，按照比特币6万美金一个，你这个月收入了3000美金，共20100人民币！你很高兴，正当你准备去吃一顿大餐犒劳自己的时候，比特币突然就从6万美金暴跌到5万美金了，而且它还在不断下跌！！你的0.05的比特币还是那么多，但是你的收入瞬间就减少到了16250，将近4000块蒸发了，不仅如此金额还在以肉眼可见的幅度持续走低！！这时候恐怕没谁有心请吃大餐了，而是紧张的拿出手机赶紧把比特币卖掉！当交易完成，1万6人民币打到了你的账上，你才终于放松了……
那么为何比特币便于藏钱和转移资产呢？这是因为其设计原理决定的。专业知识太复杂，简单来说，比特币是一段无法被黑客攻破的代码城池，这座城池里参与比特币买卖的所有用户都无法通过任何技术手段追查其现实资料，因此比特币成为了各国政府都无法管控的资产净土，在这座城池里你的私人财产永远是你的，谁都别想拿走，如果你忘记的自己的密码，那就惨了，因为你也别想拿回你自己的比特币了，它会永远的被存放在这座城池里。所以，比特币的极端安全性和隐秘性，很容易让私人财产彻底摆脱主权国家的控制，所以各国政府研究监管方法也是理所应当的，因为比特币就是有史以来最强大的，可以在经济上对抗国家的敌人。
『肆』 在比特币总市值再创新高后，你对这种虚拟币有了什么新看法
比特币价格再创新高。根据CoinDesk的数据显示，比特币在16日突破5万美元关口，并于17日触及51000美元。截至北京时间今早7点，比特币价格上涨7.4%，至56055.74美元。
按这一最新价格计算，比特币的总市值约为1.04万亿美元。这一数字仅次于1.4万亿美元市值的谷歌，高于7500亿美元的特斯拉，可排名美股第5位。以贵州茅台2月19日收盘价计算，比特币币值总市值相当于茅台总市值的2.17倍。
比特币2021年价值增长超过4150亿美元，达到1万亿美元以上。在过去的六个月中，比特币价格已经上涨了约350%。市场人士表示，近期一些机构和大型公司表示要进入数字货币领域推高了比特币的价格，未来前期获益的投机资金流向变化和监管方态度可能对其走势有所影响。与此同时，这也让更多的加密货币被人们熟知，但是大多数加密货币的价值，特别是比特币，每天都在波动。虽然虚拟货币旨在促进更安全的交易，通过最近比特币的价格波动也不难看出其价值越来越以投机为中心。有些加密投资者一夜之间就成了百万富翁，但也有可能几周后就失去了大部分财富。这也显示了比特币的巨大不可靠的性质，特别是作为一种货币的商品和服务。
比特币面临的潜在问题和风险
技术革新：首先比特币会面临的挑战是技术革新，比特币去中心化的设计让我们耳目一新的同时，也限制了比特币的发展。每一次比特币协议的升级都需要在网络上与各各节点达成共识，但每个人对比特币都有自己不同的观点，共识往往很难实现。这个问题就造成了比特币的分叉，也导致了比特币协议本身的发展进度非常缓慢。与此同时，随着科学技术的发展，量子计算的实现和应用，也会打破比特币基于网络上所有节点整体算力搭建起来的安全模型，在理论上可能实现51%算力攻击。这个问题到目前为止，仍未得到解决。也就是说比特币可能在量子计算技术出现以后突然没有那么安全了。另外由于比特币的共识机制，耗电和对硬件要求也是不断提升。这些问题到目前为止都还没法彻底解决
央行数字货币的发行：除了比特币自身存在的一些问题，比特币在未来也会面临央行数字货币的挑战。比特币的部分价值在于其区块链的应用，而区块链的交易方式也是未来银行发展的一大方向。应用同样的技术，央行可以更好审视经济活动，进行宏观调控，或许会更有利经济发展。同时以国家信用发行的数字货币是否会更容易推行，并得到更好的发展，我们目前还不确定。但央行们在做出类似尝试的时候，也必然会在一定程度上和比特币形成竞争关系。
比特币的创立和早期发展很多都是建立人们想要搭建一个更公平的货币体系，这一基础上的。但是随着比特币的金融化和机构投资人的入场，突然间我们发现，大量的比特币已经掌握在金融大鳄的手中。比特币作为加密货币，它的交易也一直在监管之外，没有法律要求机构投资人要对比特币的大额买卖进行披露，来确保市场的公平性，这也为机构投资人操纵市场提供了很大的空间。散户抱着对数字货币美好的愿景入市，结果却沦为了大鳄的收割的对象。经过一次次的收割，更多的资本掌握在了金融大鳄的手中。
『伍』 什么是比特币，详细一些。
比特币（BitCoin）的概念最初由中本聪在2009年提出，根据中本聪的思路设计发布的开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。
与大多数货币不同，比特币不依靠特定货币机构发行，它依据特定算法，通过大量的计算产生，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，是其总数量非常有限，具有极强的稀缺性。该货币系统曾在4年内只有不超过1050万个，之后的总数量将被永久限制在2100万个。
比特币可以用来兑现，可以兑换成大多数国家的货币。使用者可以用比特币购买一些虚拟物品，比如网络游戏当中的衣服、帽子、装备等，只要有人接受，也可以使用比特币购买现实生活当中的物品。
货币特征
去中心化：比特币是第一种分布式的虚拟货币，整个网络由用户构成，没有中央银行。去中心化是比特币安全与自由的保证 。
全世界流通：比特币可以在任意一台接入互联网的电脑上管理。不管身处何方，任何人都可以挖掘、购买、出售或收取比特币。
专属所有权：操控比特币需要私钥，它可以被隔离保存在任何存储介质。除了用户自己之外无人可以获取。
低交易费用：可以免费汇出比特币，但最终对每笔交易将收取约1比特分的交易费以确保交易更快执行。
无隐藏成本：作为由A到B的支付手段，比特币没有繁琐的额度与手续限制。知道对方比特币地址就可以进行支付。
跨平台挖掘：用户可以在众多平台上发掘不同硬件的计算能力。
『陆』 什么是区块链共识
在比特币和其它区块链币中，也存在如何达成共识的问题。或者说，比特币或其它区块链币最核心的问题也是如何在去中心化的环境中达成共识。
区块链是比特币背后的核心技术，也是支撑比特币的基础架构。因此在谈区块链共识，就必然要谈比特币的共识。
比特币最核心的突破是在去中心化的情况下对交易事件达成了共识，即在没有中心组织的情况下对某个交易的有效性达成了一致。
比特币实现这个共识的方法主要包括两个部分：
激励；即通过每个区块产生一定量的新比特币来激励参与者；
引入外部资源确保安全；即通过大量的外部计算来确保共识的安全性，也就是工作量证明（Proof of Power）；
这也是几乎所有PoW币种所采用的的方法。例如，DECENT、莱特币、沙钱币、狗狗币等等。
『柒』 比特币扩容问题：隔离见证究竟是什么
比特币隔离验证简单来说就是多了一条侧链，主链和侧链互相补充，是互相支撑。隔离验证是为了解决比特币拥堵的问题，在2013年年底，比特币就已经出现了拥堵的问题，扩容成为了社区的共识，但如何去扩容却没有达成共识。
在2016年的时候，社区就扩容问题在香港举办了一次会议，会上中国旷工和Bitcoin Core达成了共识，提出了一种折中的方案，硬分叉+隔离认证。这是一种双方妥协的结果，但是后来core反悔了，强制要求旷工接受隔离方案，但不进行扩容，中国对隔离验证大数多是反对排斥的。
『捌』 Gate.io芝麻开门如何保证全球比特币账本的一致与同步
为了实现去中心化的目的，比特币网络中人人都可记账。但全世界那么多人同时记了帐，该听谁的?
这就是比特币的共识问题。 即如何在实现去中心化的同时，让全网节点达成共识，保持所有账本的一致? 这是在过去，去中心化系统长久无法解决的问题。
中本聪提出了POW工作证明机制( Proof Of Work )这个解决方案。 它规定，谁付出最多计算工作量，谁越有机会获得最终记账权。他的记账结果将被全网认可。 如何衡量计算工作量? 记账员们需要耗费计算机算力，解决一个叫哈希函数的难题。这个难题只能通过计算机枚举数字一个一个地猜，算力越强，越容易猜中答案。 一旦有幸运记账员找到了答案，他将获得记账权。并获得比特币奖励。 所有人都要听他的记账结果，并在他的基础上开始新的记录。
简单来说就是多劳多得。越努力，越幸运。 POW 解决了互不信任的节点达成共识的问题，被认为是当今所有共识机 制的始祖。 它让比特币能真正成为去中心化的自治系统。
『玖』 比特币是什么请通俗的解释一下讲一下它的历史
说说我的理解:有个人发明了一个方程(算法?)，这个方程有2100万个解，于是根据这个方程发展出一个游戏，就是谁找到了这个方程的一个解，就给这个人一个叫“比特币”的奖励品。于是很多人开始玩这个游戏(无聊?)。最开始，使用一般的CPU进行运算很快就能找出这个方程的一些解，比如说玩家A说我找到了解a1，于是A向所有参与游戏的人询问“你们找到a1这个解了吗?”于是所有人都带着a1这个解去验证，并查询自己是否已经计算过了a1，如果都没有人对“a1是这个方程的一个解”提出异议，并且没有人在A之前找到了a1，那么很幸运，A将获得一个比特币。当这个游戏参与的玩家越来越多，被找到的解也就越来越多，想要快速发现新的解就需要更强大的运算力，而解方程的过程涉及大量的浮点运算，传统CPU已经无法满足这种高精度的浮点运算，于是主要的运算任务交给了更擅长浮点运算的GPU进行(发展到后来就是专业挖矿机)。本来这是一堆极客玩的游戏，但是某些银行家发现了比特币的货币特性，于是开始用真实流通的货币去购买比特币，使比特币与金融货币挂钩，于是比特币逐渐得开始拥有货币的属性并拥有一定的价值(因为有人愿意用美元买比特币)。总结一个比特币是一个方程的2100万个解的其中一个，有人愿意用美元或是其他货币去兑换比特币，那么比特币是有价值的，如果没有人愿意拿货币兑换比特币了，比特币就毫无价值。
『拾』 什么是比特币加密技术
比特币和区块链的诞生需要依赖于很多核心技术的突破：一是拜占庭容错技术；二是非对称加密技术；三是点对点支付技术。下面会依次介绍。
拜占庭容错技术
比特币和区块链诞生的首要难点在于如何创建分布式共识机制，也就是菜斯利·兰伯特等人1982年提出的拜占庭将军问题。所谓拜占庭将军问题是指，把战争中互不信任的各城邦军队如何达成共识并决定是否出兵的决策过程。延伸至计算机领域，试图创建具有容错性的分布式系统，即使部分节点失效仍可确保系统正常运行，也可让多个基于零信任基础的节点达成共识，并确保信息传递的一致性。
中本聪所提到的“拜占庭将军问题”解决方法起始于亚当﹒拜克在1997年发明的哈希现金算法机制，起初该设计是用于限制垃圾邮件发送与拒绝服务攻击。2004年，密码朋克运动早期和重要成员哈尔·芬尼将亚当﹒拜克的哈希现金算法改进为可复用的工作量证明机制。他们的研究又是基于达利亚·马凯与迈克尔·瑞特的学术成果：拜占庭容错机制。正是哈尔·芬尼的可复用的工作量证明机制后来成为比特币的核心要素之一。哈尔·芬尼是中本聪的最早支持者，同时也是第一笔比特币转账的接受者，在比特币发展的早期与中本聪有大量互动与交流。
非对称加密技术
比特币的非对称加密技术来源于以下几项密码学的技术创新：1976年，Sun公司前首席安全官Whitfield Diffie与斯坦福大学教授Martin Hell，在开创性论文《密码学的新方向》首次提出公开钥匙密码学的概念，发明了非对称加密算法。1978年省理工学院的伦纳德·阿德曼、罗纳德·李维斯特、阿迪·萨莫尔三名研究人员，共同发明了公开钥匙系统“RSA”可用于数据加密和签名，率先开发第一个具备商业实用性的非对称RSA加密算法。1985年，Neal Koblitz和Victor Miller俩人，首次提出将椭圆曲线算法（ECC），应用于密码学，并建立公钥加密的算法，公钥密码算法的原理是利用信息的不对称性，公钥对应的是私钥，私钥是解开所有信息的钥匙，公钥可以由私钥反推算出。ECC能够提供比RSA更高级别的安全。比特币使用的就是椭圆曲线算法公钥用于接收比特币，而私钥则是比特币支付时的交易签名。这些加密算法奠定了当前非对称加密理论的基础，被广泛应用于网络通信领域。但是，当时这些加密技术发明均在NSA严密监视的视野之内。NSA最初认为它们对国家安全构成威胁，并将其视为军用技术。直到20世纪90年代末，NSA才放弃对这些非对称加密技术的控制，RSA算法、ECC算法等非对称加密技术最终得以走进公众领域。
不过，中本聪并不信任NSA公布的加密技术，在比特币系统中没有使用RSA公钥系统，原因除了ECC能够提供比RSA更高级别的安全性能外，还担心美国安全部门在RSA留有技术后门。2013年9月，斯诺登就曾爆料NSA采用秘密方法控制加密国际标准，比特币采用的RSA可能留有后门，NSA能以不为人知的方法弱化这条曲线。所幸的是，中本聪神一般走位避开了RSA的陷阱,使用的加密技术不是NSA的标准，而是另一条鲜为人知的椭圆曲线，这条曲线并不在美国RSA的掌握之下。全世界只有极少数程序躲过了这一漏洞，比特币便是其中之一。