易懂的比特币工作机理详解
易懂的比特币工作机理详解
姚勇（H3D,https://www.wendangku.net/doc/5714044971.html,）
前言................................................................................................................................
................................................................................................................................33比特币技术的意义. (3)
一，比特币运行机理概述............................................................................................
............................................................................................331账簿（BLOCK ），账簿链，与交易单 (4)
1）账簿 (4)
2）账簿链 (5)
3）交易单 (5)
2钱（比特币/bitcoin ）的由来---账簿创建（挖矿） (6)
61）钱的由来 (6)
2）账簿创建/制造（挖矿） (6)
3交易过程（TRANSACTION ） (7)
7账户余额统计 (7)
二，安全的保障............................................................................................................
............................................................................................................991，sha256（散列/hash ）含义. (10)
102，是否交易真实------数字签名 (10)
101）交易单签字 (11)
2）数字签名大致描述 (11)
3）对交易单的签名和验证过程 (12)
3，是否有足够的钱支付 (13)
4，是否重复支付------建立全局唯一交易记录 (13)
13三，P2P 中建立全世界统一交易记录的解决方案..................................................
..................................................13131，统一交易记录的意义. (14)
2，统一交易记录的次序------时间戳机制（TimeStamps） (14)
143，统一交易记录的产生 (15)
1）综述 (15)
2）解决办法------全网节点协作产生 (15)
3）P2P 诚实用户节点创建账簿（交易记录） (16)
4，诚实P2P挖矿节点判定..................................................................................................................
(1616)
1）hashcash的工作量证明 (16)
2）比特币的工作量证明 (17)
5，账簿的创建，以及重复支付检验 (18)
1）全网账簿创建速度控制------10分钟一个 (18)
2）创建临时账簿，打包广播 (18)
3）检测重复支付 (18)
4）账簿链分支判断，最终创建账簿 (19)
5）全网协作与竞争，每10分钟唯一的最诚实赢家 (22)
6，交易确认过程 (23)
7，保证账簿合法性机制详解 (23)
1）P2P所有网络用户监督交易，保存全局统一交易记录备份 (23)
2）时间戳保证交易顺序，无法修改账簿链 (23)
3）sha256保证创建合法账簿极难，检验账簿合法性极其容易 (24)
4）非对称加密保证无法伪造别人支付给作弊者的交易单 (24)
5）工作量证明机制，保证数量占优的诚实节点产生的统一交易记录内容与次序真实 (24)
前言
原始论文：
中文版：《比特币：一种点对点的电子现金系统》
https://www.wendangku.net/doc/5714044971.html,/view/f26c8d916bec0975f465e236.html
英文版：《Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System》
https://www.wendangku.net/doc/5714044971.html,/view/2e3f91bb1a37f111f1855b50.html
网络上介绍比特币的文章。
1https://en.bitcoin.it/wiki/Main_Page很详细。
2https://www.wendangku.net/doc/5714044971.html,/2011/05/bitcoin.html
3https://www.wendangku.net/doc/5714044971.html,/blog/it/technical-document-of-bitcoin.html
4https://www.wendangku.net/doc/5714044971.html,/a/20110530/233347.html
5https://www.wendangku.net/doc/5714044971.html,/2011/05/bitcoin_31.html
6https://www.wendangku.net/doc/5714044971.html,
比特币技术的意义
比特币的技术意义在于，人类文明诞生之后，在没有暴力手段（国家法律警察/黑社会）维护下，人与人的交易从来就是不安全的。存在着各种尔虞我诈和骗局。直到bitcoin技术出现，才有了一个真正安全的手段，使得人与人直接交易是安全，无法反悔，无法抵赖的。
这个技术不基于信任和暴力，而基于算法。几乎无法作弊。
以下做详细介绍。介绍方法为，尽可能简化概念，用日常可对应的概念对照比特币技术概念。不会很精确，但保证概念正确。
一，比特币运行机理概述
本章介绍比特币世界的运行机理。比特币体系是由账簿(block)，交易单，钱（bitcoin），和交易(transactions)等几个概念组成。
1账簿（BLOCK），账簿链，与交易单
1）账簿
比特币体系，不存在单独货币。只存在账簿（BLOCK）与交易单。每个人有自己的账户ID。每一次交易，获得多少钱，花多少钱，全以交易单形式记录在一个全世界唯一的账簿上。账簿上会记录很多交易单。相当于银行交易底单。只要账簿上收支都记录清楚，这个世界不需要单独货币也可以做交易（等于大家都刷卡交易）。
如图：
账簿有很多本。每本账簿只记录比特币全世界10分钟内的交易信息。每10分钟一个新的账簿被产生（制造/创建）出来。所以账簿随时间流逝会不断增多。每个人每做一笔交易，某个账簿上就会记录这笔交易单。这个记录过程是比特币软件通过网络自动完成的（黑客很难伪造）。目前比特币世界存活了4年多，就有大概24万多本账簿了。（4年*365天*24*60分钟/10分钟=21万本账簿）
2）账簿链
账簿本全局唯一。因为这个世界发生过的交易肯定是全局唯一的。记账记录也会是唯一的。所有账簿本是被一根链子串起来的（双向链表---账簿链）。每个账簿里，都记录着前一个账簿和后一个账簿的索引。知道任何一个账簿，都能顺藤摸瓜向前或者向后找到所有账簿。这也决定了账簿记录交易的前后关系。这等于是银行的对账底单。后面会说交易的前后关系对比特币体系是最核心最重要的事情。
如图：
比特币世界（以下简称“世界”），只有一套唯一的账簿（由于被串起来，也就是账簿链）。在每个用户PC 上都保存一个备份。等于每个用户都保存一份这个世界从诞生起到当下所有交易的记录备份（全球所有用户的所有交易）。记录备份较大，比特币软件会有优化手段，这里不细说。
每个用户都备份所有交易记录，这就是比特币没有银行的机理，因为不需要一个中心来储存所有交易，每个人都必须要储存所有的。
3）交易单
交易单记录一笔交易的具体信息。比如付款人账号ID，收款人账号
ID，付款金额，付款人
签字，收款人公钥，等。
世界中，每隔差不多10分钟，就会有一个新的账簿本制造出来，添加到世界里（加到账簿链尾部）。有了新的账簿，这十分钟里发生的交易单，就都写到这个新产生的账簿中。查看账簿可以去这里：https://www.wendangku.net/doc/5714044971.html,/，输入账簿（BLOCK）的序号，从0到24万，就可以看每个账簿里记录的交易单。可以看到序号靠前的账簿（BLOCK）里都没有交易单。说明账簿产生前10分钟里没有交易（那时候大家还根本不知道这么个玩意儿）。
世界中，先临时记录下10分钟里的交易。然后用这些交易单，创建一个新账簿。把这些记录都放进去。之后这本账簿就封存作为底单。只提供查询用。每个用户账户有多少钱，都要从这些底单中推算出来。
2钱（比特币/bitcoin）的由来---账簿创建（挖矿）
1）钱的由来
有账簿，可以记录交易。但是世界中总要有钱可花。初始时可以花的钱怎么来的？
世界中每个用户都可以创建账簿。谁创建账簿，就给谁钱！
一个账簿被创建后，这个账簿里初始就有钱。钱归创建者所有。所以每个账簿第一条交易单总是“世界给予创建者张三50元”。注意，比特币世界里没有独立的钱，只有交易单。钱都是通过交易单体现的。钱的产生都是从每个账簿第一条交易单来的。
账簿里初始有多少钱，根据世界中已经创建账簿的数量来定。世界刚开始，创建一个账簿有50元。产生到第21万个账簿之后，每个账簿里初始降低为25元。以此类推，第42万个账簿创建后，账簿里初始只有12.5元。但随着账簿创建数量增多，账簿里初始钱减少。最后，比特币世界中只会有2100万元钱。钱初始全部是创建账簿的人所有。账簿可以不断创建下去，但是每个新账簿里初始的钱几乎为0了。（可花的钱数量恒定，很像通货紧缩的世界）。
这些创建账簿的人有钱之后，可以和其他愿意兑换的人兑换，做交易。比如买PIZZA，或者和愿意用美元/人民币购买比特币的人换现金。
2）账簿创建/制造（挖矿）
世界先记录10分钟里发生的所有交易单。接着用这些交易单创建一个账簿。账簿里记录了这些交易单。
账簿创建后，成为记录全世界10分钟里发生交易的永久记录本。账簿属于这个世界。不属于创建者。但是里面的钱归创建者。
账簿制造很难。不能随意创建。极其消耗电脑时间。大家先理解为那是一个艰难的计算过程，和扔几亿个骰子差不多。要等到几亿个骰子的数字加起来刚刚符合要求。如果网络上一个用户扔出的骰子符合要求，还要和其他正在扔骰子的用户比较。看看谁扔的筛子更多。选出扔筛子最多的人制造的账簿。这要买很多CPU/显卡来计算，要花电费。是个苦差事。创建一个账簿后，账簿里面的钱，是奖励这些创建账簿的人。也是这个世界钱的由来。账簿极难伪造，所以钱也很难造假。比现实世界造伪币难多了。
世界中，整个世界账簿每10分钟产生一个的速度不会改变。不管有多少试图创建账簿的用户在同时努力，每10分钟只会有一个新账簿被创建出来。这是算法决定的。算法具体的后面讲。创建出一个新的账簿，这个用户就发了一笔小财。每10分钟会有一个幸运儿。
现实世界中，人们需要买采矿机，挖掘矿石卖出得到钱。比特币世界里，人们需要买来强
力PC 和显卡/ASIC 等，来创建账簿以得到钱。所以创建账簿这件事被形象地叫做“挖矿”。只不过不用去发现金矿位置。在比特币互联网数字世界里，2040年前，只要有强力矿机，就能挖出矿（创建账簿），随即获得钱（不用卖矿）。总得来讲，账簿是算出来的，钱也是凭空产生的。之所以有人愿意花现实世界的钱去购买，一定是有某种原因的。后面再讲。归根结底是必须有人愿意。比如类似炒股票，抄黄金。低价买高价卖。股票是纸，黄金是用处很小的金属。之所以有人愿意买，是因为卖得出去，能换成现实世界的物品或者货币。
提一句，挖矿到最后，账簿本身就没有比特币产出了。但是由于交易频繁，交易过程中可能因为交易数量和交易单分支过大，会产生一些交易费。这个交易费会直接给予交易单所在账簿的制造人。这么做是为了鼓励在2100万比特币挖完之后，依然有动力继续制造账簿。没有账簿就没有比特币交易体系。账簿必须不断制造下去。否则比特币体系就完蛋了。（没钱谁还挖矿，没矿这世界就坍塌，这真的不是个坑么？）
3交易过程（TRANSACTION ）
用一个例子说明比特币世界交易过程
比如，2012年某一天，张三要给李四10元（单位是比特币）。用来够买李四的披萨饼。张三要做的事，是用比特币软件向全世界宣布，“我张三给李四10元了”。于是比特币世界会生成一个交易单，向P2P 全网广播，大致内容（不一定精确，但说明个意思）：
之后此交易单记录在世界第180000本账簿上。网络上每个用户都保存了这个交易记录。这就是交易全部过程。这个交易单世界每个用户可以查询。至于张三的名字，是以一串数字代替。这样虽然可以查询交易单，但是不知道是现实世界中谁做的交易。每个用户在比特世界只是一串数字。用于大家匿名交易。
张三李四各用比特币软件查询自己的账户时，由于第180000本账簿上有一笔交易单，李四向全网求证这个交易是否属实，如果属实，李四头上就多了10元。张三的账户同理，会少了10元。
账户余额统计
注意，交易单里缺少一个信息，就是张三账户有多少钱。世界中也没有银行储存张三账户有多少钱。那么如何辨别每个人账户有多少钱，是否能够支出那么多数额？下面讲解比特币世界如何统计一个用户的账户余额。
统计张三余额，就是统计张三的钱从哪里来，有多少。那只有
2
个可能。1，张三创建账簿
（挖矿）里初始给的钱；2，别人给张三的。从“上一个交易单ID”可以很容易追溯张三户头的钱都从哪些交易里来。
比如我账户有200元。来源分别是：1，创建账簿获得50；2，张三给我100元；3，李四给我50元。张三的100元是创建2个账簿获得。李四50元是王二和周七2人各给了李四25.王二和周七的钱也有来源，比如都由刘八分别给王二和周七各25元。刘八的50元是创建账簿所得。逐步追溯回去，每个人的钱来源都能统计清楚。那就得到了我账户的200元数目。
交易单关系如图（箭头是钱的走向，按箭头的反方向从下到上，是追溯的过程）：
最终大家钱的来源都会追溯到账簿创建时给予创建者的钱。毕竟钱只有“创建账簿”这么一个来源。钱在交易过程中被不断分割为不同数量，给向不同账户。钱在比特币世界中，所有的交易走向历史全部清清楚楚。每个人账户的钱也是靠交易单中的“资金来源”追溯出来。
我如果给出200元。我的交易单中就要注明这200元的3个资金来源（交易单ID）：1）我创建账簿（挖矿）获得50元的交易单。2）张三给我100元的交易单ID。3）李四给我50元的交易单ID。如图：
交易单交易单资金来源：我挖矿所得50资金来源100资金来源50元的交易单资金去向：壹基金捐助帐号金额：
我的签字张三挖矿得50交易单张三挖矿得50交易单刘八挖矿得50交易单
刘八支付王二25元交易单刘八支付周七25元交易单
李四支付我50元交易单
追溯所有单据后，得到我的余额：200
王二支付李四25元交易
单周七支付李四25元交易单
张三支付我
100元交易单
二，安全的保障
比特币体系最大的贡献和优点，是很好的解决了交易安全问题。现实生活中，金子有假的，钞票有假的，支票有假的，信用卡有假的。但比特币交易单没假的。
银行和基金虽然没假的，但是银行利用国家暴力机器，强行逼迫被统治的劳动人民使用它发行的统一货币。从而达到彻底控制人民劳动所得，任意利用金融工具获得巨额利益。恣意增发货币导致通货膨胀，货币贬值，物价增高，人民劳动成果化为流水，房价高到无法负担，或者房市崩盘。人民居无定所。这都是由于某些金融机构，某些国家，某些集团，利用货币中央管理的特点，进行的正确或者错误的控制与操作导致。所以在安全交易的基础上，去中心化这个想法天生有一些令人神往的特点（是不是真的靠谱后面细说）。交易安全也是摒弃中央银行管理的基础。没有安全，一切无从谈起。
下面简单讲述一下比特币体系如何保障用户交易安全的机制。比特币安全机制涉及到非对称加密算法和数字签名，sha256散列算法(hash），Hashcash的工作量证明机制等。详细理解机理，需要仔细阅读这些技术文献。为了做到通俗易懂，本文把这些算法全部映射到现实中日常生活用到的概念。不保证精确，但保证概念正确。
比特币世界中，张三提交一笔交易，给李四付款25元。类似张三签一张支票给李四。要保证安全，需要确认几点：1，交易确实是张三提交的；2，张三有25元；3，张三签署的支票这25元过去没有支付过给别人。以下逐一介绍。
1，sha256（散列/hash）含义
首先我们需要一个编码方法。给任意不同的数据（字符串，字母数字组合排列等，比如账簿内容，或者交易单内容），标记一个全世界唯一的标记（一个整数）。相同的数据，给予相同的标记。不同的数据(字母数字，以及排列顺序等)，一定给予不同的标记。
这个编码方法有个特点。对一个数据编码很容易。但是只有编码，无法反推出编码的数据。这个特点被广泛用于比特币机制。
sha256散列的含义：可以理解为sha256是一个函数。任何一串数据，送入这个函数，都会得到一个整数。这个整数大小范围在0到2^256次方。也就是256bit长度的整数。相同的数据送入此函数，会得到相同的结果。数据不同，就会得到不同的结果。等于用一个256bit的数，给任意数据做编码。每个数据都有自己特定的编码。256bit长度的这个整数非常巨大。比地球上所有沙子的颗粒还多。所以只要送入这个函数的数据稍有不同(字母数字，以及排列顺序等)，这个数据就会得到自己独一无二的256bit整数编码。
2，是否交易真实------数字签名
1）交易单签字
由于没有银行做保证中介，张三和李四是直接交易。现实生活中2个从未相识的人做交易，会极其不靠谱。因为没有实体货币，张三声称付款给李四后，完全可以不认帐。即便现实中，张三也可以用假币付款然后跑路。
比特币采取的方法是：让付款方用户在交易单上根据交易单内容来签字（数字签名）。并且让收款方有办法验证这个签字的真实性（不用法院和笔迹对比专家）。
如图所示，这是3个交易单，代表用户0给用户1支付钱款“交易单1”，用户1给用户2支付“交易单2”，用户2给用户3支付的“交易单3”：
这个签名靠“非对称加密算法”，保证付款方签的字，没人能作假，并且付款方自己必须认帐。
2）数字签名大致描述
有必要简单介绍数字签名。
一个只有签名者自己知道的密码，作为密钥。签名者用这个密钥可以对任意数据加密。得到一个数字签名。同时这个签字者对全世界公开一个“公钥”，意思即为公开的钥匙。其他人可以方便快速的用这个“公钥”解密签字，查看签字的解密后内容。如果有证据表明：解密签字后的内容，与加密者加密的内容相符，就能证明这个内容确实是加密者加密的。比如加密者用私钥加密了一个字符串，写着自己名字的签名。大家用公钥解开一看，便知道这个签名一定是加密者干的。
最重要的是，比特币交易单这个签名和交易内容严格相关。一个人，用同样的私钥（印章/手印）签署不同内容的交易单，签出来的字也会不同。这一点是计算机算法比按手印更优越的地方。所以一旦用户对一个交易单签字了，且被其他人验证，就有两样事情他无法抵赖：1，付款方签字付款了；2，付款方的资金来源（包括金额）
3）对交易单的签名和验证过程
签名：
1付款人A首先制作一张交易单T2。T2要包括收款人B的“公钥”（一组数字）。
2得到A资金来源的上一张交易单T1的数据。T1代表A要支付这笔钱的来源，它必然是之前某个时刻由某人通过T1支付给A的（或者挖矿所得）。
3利用T1的数据和B的公钥联合起来，求出一个hash数值x。
4A用自己密钥对x进行加密。得到一个A的签名s。
5把这个A的签名s附加到交易单T2。发给收款人B。
验证：
B为了验证这个签名。需要做以下事情：
1，得到付款人A的公钥，这是解密A签名s的钥匙。付款人的公钥，会在此张交易单的上一张交易单T1（资金来源交易单）里。因为A要付款的这笔钱，一定是之前某个时刻，由某个人X，通过交易单T1发给A的。于是付款人A的公钥也会在上面。
2,收款人B解密T2上A的签名s，得到A加密前的内容，是一个整数x。
3，收款人B把T1交易单数据与B的公钥联合起来，取hash值y
4，检验x是否等于y。如果等于，那么说明T2交易单有效。一定是A发出的，且资金来源A无法抵赖。因为资金来源是T1交易单中的支付内容数据（包括金额），已经被关联计算到hash 值y中。A既然对y加密成为数字签名s，而这个加密过程只有A自己能做，故而证明交易单T2是A签署支付的。
网络上没有人能签出一样的数字签名。而且如果这个世界上存在一个被你签名的交易单，说明你确实签过这个交易单，这个事实无从抵赖。类似现实生活的指纹画押。这都是算法保证的，不用怀疑。类似方法各大银行包括美国军方也在使用。
有交易单，上面有你的签字。证明你确实付款了，而且这个签字和交易金额直接相关。金额也无法抵赖。于是你账户的钱就会少。耍赖反悔是没用的。相当于卡已经刷了，你再也没有能力拿回你的钱。
你不能制作一个别人向你付款的交易单。因为只有付款的人才有能力签字。你没有对方的密钥（印章/手印等），无法签出一张别人向你付款的交易单。
另外如上图交易单关系图所示，每个一笔钱的走向是由一系列交易单链串起来的。交易单签名的时候，签出来的名字，不仅和一张交易单内容相关，而且还和这笔钱之前相关所有交易单的内容都相关(签字的形成，和前一个交易单的散列值相关）。这一个签字下去，就固化了一笔钱上所有交易单的内容，金额与之前的签字（签字也是交易单内容的一部分）。任何人可以很容易的验证和这笔钱相关交易单链中的所有签字。这意味着：要伪造或修改一个交易单，需要把一笔钱交易单链条中，被修改交易单后面所有交易单全部修改一遍。而交易单储存在全世界统一的账簿中。账簿又被所有用户备份。所以比特币世界，没有任何人能够修改交易单链中间的单据。
3，是否有足够的钱支付
前面的“交易单关系图”，说明了如何根据交易单内容的“资金来源”一项，最终回溯出一个账户的余额是否足够支付交易单款项。一个用户是否可以伪造自己的账户余额？并且签署一个交易单，支付出本来不存在的钱？
首先，伪造挖矿是极难的。后面细说。
其次，伪造某一个交易单。让交易单的“资金来源”指向一个金额很大的大款账户交易单。这需要伪造那个大款账户的签名。因为“资金来源”下面跟着是资金来源付款方的签名。这个签名必须和交易单内容对应上。每个用户私有签名别人无法模仿，这是算法保证的，所以做不到。
然后，篡改交易单，让交易单的“资金去向”是自己的小号，然后付款金额改得很大。根据交易单关系图，金额修改得再大也没用。因为软件要从这个账户交易单一直追溯到挖矿记录。你篡改的交易单金额，无法正常回溯，会识做非法支付。即便你篡改了自己的软件。当别人用正常软件回溯交易单（注意交易单是全世界统一的）时，依然会露馅。
4，是否重复支付------建立全局唯一交易记录
还有一种对交易单篡改的情况，没有列出。那就是复制交易单。修改其中一个交易单的收款人。从一个“资金来源”，重复向2个人付款。这就是“重复支付”。
举例：
A挖矿所得50比特币后。A给B支付50比特币换取PIZZA。提交一个交易单“AB”。然后复制此交易单变为“AC”，改为A给C支付50比特币换取50美元。A把“AB”和“AC”2个交易单同时提交出去。
由于网络传输速度不同，B先接到了付款交易单AB。快递了PIZZA。C先接到了交易单“AC”，支付给A美元。由于交易单签名是合法的。只是由于B和C所处网络地点不同，无法全面了解A 发出交易单的全部情况和顺序。导致A用50元的余额账户支付了100元。所以这种由于没有中央服务器来决定交易时序的情况，就必须得到解决。
在银行的体系下，于比特币的付款类似在支票上签字。当我签字两张支票给2个收款人后，2个收款人会去银行兑现。银行的交易记录中，2人的兑现必然是分前后次序的。一个人用支票从我账户取钱时，另外一个人绝对不可能同时从我账户取钱（双重支付）。假如我账户只有50元。我签署了两张50元的支票。2个收款人同时在2个银行网点兑现。银行的交易记录必然有一笔兑现交易在前，取走50元后，我账户余额为0.第二个收款人无法再从我账户提取现金。假如银行允许同时支付，2个用户同时兑现支票，他们俩人都会发现我账户有50元。于是同时提现......比特币系统大家都是平等地位，没有银行之说，谁也说不清我是否为一笔钱签署了两张支票。即便需要把2张支票的交易向全网广播，由于网速问题，整个网络也无法判断哪笔支付在前。
禁止重复支付，是比特币技术要解决的核心问题。它的核心，就是在P2P网络体系下，创建一套全世界统一且唯一的有前后次序的交易记录。以保证一笔钱的交易没有重复支付的情况。下一章专门讲解。
三，P2P中建立全世界统一交易记录的解决方案
1，统一交易记录的意义
有一套全世界唯一的交易记录，在一笔钱被支付时，就能够查出之前这笔钱有没有进行过支付。类似刷卡交易，卡上的钱一定是之前没有支付出去的。现实中，这是银行的统一交易单系统保证的。钱被按照次序依次支付。比特币的支付都是靠电子交易单，如果没有统一的交易记录和交易次序，交易单很容易复制后同时发送（修改支付对象）出去。等于同一笔钱支付了2次。这个非法行为在网速不同的P2P网络上很难判别。
2，统一交易记录的次序------时间戳机制（TimeStamps）
统一交易记录的核心数据，除了每笔交易内容，还有每笔交易的前后次序。只要有了全世界所有交易的前后次序。尤其是对于一笔钱支付的先后顺序。就能够防止一笔钱被支付两次。因为一笔钱被支付过后，不可能再重复地从同样的支付人账户中支付出去。
我们知道比特币世界有一套全局统一并且唯一的账簿本集合。每本账簿记录10分钟的交易。按照时间顺序，账簿依次排列。我们肯定不能用一段字符串标记时间，来判断账簿的前后关系。这种明文在没有中央节点服务器的体系下是行不通的。因为用户机器上的时间不可能都严格一致。
我们要做的只是把账簿数据产生的前后顺序用某种算法固定和记录下来，并且可以验证。
决定账簿前后关系的机制，采用了时间戳机制（TimeStamps）。
这里时间戳的意思是对数据产生的先后次序进行标记。这个标记很难人为修改。很容易被反复验证。在时间戳机制中，这个标记使用一个账簿数据的hash。
如果我们使得每个账簿的内容，和前一个账簿内容相关，并且可以验证这一点。那么就可以说明账簿的前后关系。因为如果没有前一个账簿的内容去生成后面的账簿，后一个账簿内容一定是非法的。
举例说明：
1，把账簿A的全部内容当成数据，计算一个散列数值a。
2，把这个散列数值a放入下一个账簿B里。
3，验证账簿A一定产生于账簿B前一个：找到账簿B里的散列数值，姑且叫x。计算账簿A内容的散列a。假如x=a，那么结论成立。
4，继续使用账簿B的全部内容生成一个散列数值，放入C，依次类推，形成账簿链条。
如图：
形成这样的链条不用依据用户机器上的时间。只根据数据产生实际的先后关系。这样的链条一但形成，没有任何人能够修改账簿的前后关系。因为牵一发而动全身。要颠倒2个账簿的次序，就要重新计算改动账簿之后的所有账簿内容。再次提示，这是P2P网络，所有用户都备份同一份账簿链，修改所有用户机器上的备份数据是不可能的。哪怕修改51%用户机器上的数据都不可能。而验证数据产生的次序，概念上是要靠全网用户表决的。
3，统一交易记录的产生
1）综述
银行系统使用了大量人力物力，联合暴力国家机器，来保障中央服务器的安全，也就是产生和维护一份全球唯一的，反应交易事实和次序的交易单。
中央服务器带来的好处显而易见。互联网应用通常都基于SERVER/CLIENT模式。网站服务器，网络银行服务器，游戏服务器，域名服务器等。但弊病是一旦服务器被攻击，占领，那么整个服务体系全部沦陷崩溃。
P2P网络没有中央节点。每个PC用户都是平等的。一套全世界统一的账簿，无法从一个中央服务器中产生。这是P2P网络最大的特点。
作为P2P体系，没有中央节点是其最明显优势。但维护一套全局唯一且值得信任，不会被攻击的数据，则没有简单易行的办法。而P2P节点都是平等的。全局统一交易记录只能由全部P2P的节点协作来产生。
假如这套交易记录能够被P2P上的邪恶节点进行伪造，改写。那就会导致比特币经济崩溃。所以必须靠算法解决。不让任何人轻易修改记录。
2）解决办法------全网节点协作产生
产生全局统一交易记录的解决的办法是：全体用户一起协作产生。
准确的说，是全网挖矿节点一起协作产生。
注意，“挖矿节点”，以后被简称为“节点”。
为了全体一起产生统一的交易记录和交易次序。需要每一笔交易都在全网广播。这样一来，一笔交易就可以由全体用户都来验证是否通过。这等于是全体用户做了银行。
比如今天我在全网喊“我给张三100元”，全世界人都知道了。大家一起协作，把这个交易记录到一个全局统一的交易记录账簿中。
到了明天我要抵赖不给张三钱，是不行的。同样，假如我给张三钱的时候如果同时喊“我这笔钱同时再给李四”，或者过了一天我又喊“我昨天的那笔钱100元再给张三一次”，也是不行的。
原因是：我手里没有实际的钱币，钱都是写在交易单上，交易单由大家维护，全世界唯一，备份保存在所有用户机器上，扣钱的时候，张三会问全世界人是不是有这么一笔交易存在。这个时候，我要抵赖，只有通过强行修改这个世界上所有P2P节点上的交易单。显然这不可能。
也就是说，一个中央银行，变为了所有用户都维护一套中央银行数据。大家一起维护这个数据。随时更新。一起决定某个交易是不是合法。
要集体维护一个统一的交易记录不是一件容易的事情。这可以解释为什么这个世界要每10分钟创建一个账簿。为何账簿创建（挖矿）如此困难。为何10分钟内的交易单要打包到一个账簿。为何全局唯一的账簿要用一个链子串起来。
这些全都是因为要解决比特世界中交易的时序问题。以及防止这个机制被作弊者破坏。因为比特币交易是基于算法安全，而不是基于信任，法律，集权，强迫，惩罚等手段。
3）P2P诚实用户节点创建账簿（交易记录）
由于交易单是全网络广播。每个用户都可以得到所有交易单。其实，只要一个诚实的用户，根据接收到交易单的次序，创建的交易单记录，就可以给大家作为全局统一的账簿。账簿作为对交易单的永久封存。
P2P上不同的诚实节点，也许某一时刻收到的交易单的顺序不一样。但这没有关系。如果我有100块，先买20块的PIZZA还是先买50块的手表，都是花钱。只要我的钱足够，我的付款交易就有效。如果我先花掉一些钱，账户变空，又收到一些钱，再花掉这些钱。这就对交易的顺序记录有所要求。由于交易单都是可以回溯的，并且一笔钱相关的交易单也都串成一条链。一个诚实节点只用等待所有交易单发送到自己机器上，进行记录便可。交易单本身就知道交易顺序(每个交易单都会记录这笔支付款的资金来源交易单索引）。
所以，创建账簿的问题，其实归结为：如何判定一个制造账簿的用户是诚实的。这就需要全网诚实节点协作了。
确认一个节点是诚实的之后，就采纳这个节点创建的账簿。作为全世界统一的账簿作为交易记录。每个比特币用户都复制一份这个账簿的数据到自己机器上。
4，诚实P2P挖矿节点判定
1）hashcash的工作量证明
hashcash机制大致描述如下（https://www.wendangku.net/doc/5714044971.html,）：
如果希望判定一个人提供的的信息是本着正常使用，具备一定价值的。那么我们倾向认为提供这个信息的人，愿意为此付出一定工作量来证明他的诚实。假如有一种机制，能够容易的证明提供信息的人为此付出了一定工作量，那么此信息是可以接受，并被认为合理的。
比如，我收邮件的时候，做了一个规定：“把邮件内容数据，加入一个随机数，求一个sha256散列数值。这个散列值一共256bit。前20bit必须都为0”.
这样，要给我发信的人，就必须反复尝试一个随机数，以保证邮件内容数据加上这个随机数，能够产生sha256的结果------前20bit都是0.
如何产生出指定要求的整数？完全靠运气和CPU运算时间。这就是一个工作量。工作本身毫无意义。但是如果谁愿意付出这个工作量，就意味着他给我的邮件多半是有意义的。这就叫“工作量证明”。也就是意味着这个人很有可能是诚实的。
这个机制被广泛用于防止垃圾邮件等。因为群发垃圾邮件的人，不可能有那么多时间去给每个人算一个毫无意义的数字，浪费时间，降低发垃圾邮件的效率。
2）比特币的工作量证明
比特币系统最棒的做法产生于此：把工作量证明与建立全局统一交易记录结合起来
一个P2P用户节点如果要试图创建一个被全网认可的新账簿（挖矿节点），要花很大力气做一些毫无意义的运算（挖矿）。运算结果可以被所有人容易的证明他确实做了这些工作。得到结果的同时，他就创建了一个数据块，这个数据块里面可以放入一些经过这个用户节点检验的交易单。这些交易单有严格的顺序。由于他创建这个数据块花费了很大力气，所以多半他是诚实用户，这个数据块也许值得信任。里面的交易单的真实性也就值得信任。于是这个数据块就有可能作为账簿被全网接受。
这就是比特币最核心的工作机理：依靠“工作量证明”来创建存放交易单的账簿。
下面介绍比特币中如何进行“工作量证明”：
为了证明我是一个诚实的用户，我需要做一个数字游戏。目的是猜出一个随机数。
游戏的规则是：
1，得到这个世界中已经创建好的账簿链中最后一个账簿，用这个账簿内容做数据，计算一个hash值
2，不断接收这个世界被广播出来，且没有被放入账簿链的交易单。检验这些交易单（根据交易单链信息和支付款项等信息），剔除掉不合理的（比如账户余额不足的支付）。
3，猜一个幸运随机数n（比如从0一直到999999....）
4，把1-3步骤得到的数据都组织起来成为一个数据buffer，送入sha256，得到一个256bit 的散列值x
5，检查x这个整数，前面若干bit（比如96bit）是否都是0？如果是，这个x符合“工作量证明难度”么？如果符合，那么“工作量证明”游戏结束！
6，如果不是，从步骤2开始不断重复。假如这个时候收到了一个其他节点发来的新的账簿数据块。还没有猜出满足要求的随机数，需要重新开始游戏。
“工作量证明难度”：有一个本地难度标准。这个标准是一个浮点数，可以换算为一个256bit 的整数。算出的sha256散列值x必须小于这个难度数字。
这种重复性的计算往往要重复上亿次，才会得到一个幸运随机数。
游戏如果及时结束，我们就得到了一个幸运随机数n，以及一组未放入世界统一账簿集里的交易单！这个随机数n代表了我为了证明我的诚实做出的努力。
到此为止，一个“工作量证明”结束。我证明了我是个诚实的用户。
不过，一个用户最终被判定为诚实用户并且能够创建出账簿，还要靠另外一个P2P 竞争机制。我们在下面“账簿的创建”中讲解。
5，账簿的创建，以及重复支付检验
得到幸运数字并不等于能够成功创建账簿。最终判定需要得到全网节点的认可。
1）全网账簿创建速度控制------10分钟一个
前面说过，得到幸运随机数后，计算的sha256值要经过难度检测。看计算出的散列值是否小于某个“工作量证明难度值”。
比特币依靠这个难度数字，来进行全网账簿创建的速度调整。每过一段时间，节点都会检测新账簿的创建是否符合10分钟一个。如果不符合，则调整这个难度数字，使得下一个账簿创建的时间或延长或缩短，让这个世界的账簿创建速度始终保持10分钟一个。
这个机制屏蔽了日益增快的硬件计算速度带来的影响。把摩尔定律闭之门外。
2）创建临时账簿，打包广播
当我得到了一个幸运随机数，意味着我只是获得了一个创建临时账簿的权利。我马上把以下数据打包成一个账簿数据块：
1，sha256算出的x ，作为这个数据块ID ！这个ID 前面几十bit 全部是0.
2，做游戏时收集到的所有经过我检验的交易单，
3，幸运随机数n ，
4，世界账簿链中最后一个账簿的hash 值
5，账簿需要的其他信息
如图：
账簿数据块被我在全网广播。意思是：“大家看，我算出了一个幸运随机数，大家把我创建的账簿加入到世界统一账簿链中”
3）检测重复支付
当由节点创建出来的临时账簿在全网广播后，每个收到账簿的节点都要判断这个数据块中的交易单都是合法的。并且，根据已经创建的世界账簿链中交易单，逐一查找，以判断这个临时账簿内所有的交易单，在世界中已经发生的所有交易中从来没有出现过。这点很重要，
判定是否
有重复支付，就在这个环节完成。
当所有节点检测一个临时账簿没有重复支出，交易单都合法后，节点会把收到的这个账簿，临时挂接到本地备份的世界账簿链的最后。
4）账簿链分支判断，最终创建账簿
在一个节点进行工作量证明的同时，全网其他希望创建账簿的挖矿节点（要知道创建账簿成功是会有钱的！），也在做同样的事情------不断接收网上广播的交易单，根据这些交易数据，计算出幸运随机数。然后打包成临时账簿，广播出来。
全网到处广播着被新创建出来的临时账簿。有时候一个节点会先后收到连接在同一个链尾部的多个新创建临时账簿。
这时候，一个节点在本地会把自己维护的本地账簿链建立分支。比如一个节点先后收到2个临时账簿块。它们两个同位于世界账簿链的最后一个账簿链表的后面。于是在本地数据的账簿链上，生成2个分支（两根链条）。之后此节点继续在先收到的账簿分支后面进行工作量证明的工作------利用先收到的临时账簿，进行创建下一个账簿的工作。
每个节点收到新建临时账簿的时间不同，在本地建立的账簿链分支也会不同。
当节点收到最长的工作链账簿时，会抛弃掉比较短的分支。转为在最长的链条上工作。
注意，这里所谓“最长的工作量”，是指计算难度最大的工作链。计算难度由一个节点本地的难度系数控制。这个难度系数随着随机数计算速度而改变。每个账簿块里面会记录一个难度系数。
举例如图：
绿色为世界第一块创建的账簿（创世纪账簿）。黑色方块为这个世界最长的账簿链。也是最终被全网所有用户确认为世界统一账簿。并在本地备份。灰色的方块代表某个节点临时工作的本地账簿链分支。当某个分支收到新账簿而延长后，另外一条短的分支会被抛弃。里面的交易单会被拿出来检查，如果存在没有放入现存账簿的交易单，会继续用作新工作量证明的素材。
这条账簿链形成的步骤如下：
1，先后收到连接在同一个尾部的2个不同临时账簿，都以绿色上面的黑块作为前一个账簿。打分支
2，右边账簿收到了后续账簿，抛弃左边分支
3，右边收到了连接在同一个尾部的2个不同临时账簿
4，先收到了链接在右支路的账簿块
5，又收到了2个链接在左边支路的账簿块，这时2个分支还是一样长，都无法抛弃
6，新支路上收到一块，彻底抛弃最右边的2个灰块
比特币原理通俗读本(比特币百喻经)
比特币原理通俗读本（比特币百喻经） 作者：比特百晓生 比特币是第一种去中心化的互联网货币，诞生于2009年初。英文名称“Bitcoin”，缩写及货币代码“BTC”。 【密蜂】中心化社会可以比喻为蜜蜂族群。蜂王是蜂群的中心，吃得最好，安逸悠闲，寿命4－6年。工蜂在蜂群中数量最多，但吃得最差，做的是苦工，寿命只有2个月。中心化社会也是脆弱的，“擒贼先擒王”，如果蜂王死了，整个蜂群就会灭绝。 特性：因为去中心化，所以比特币没有央行式的发行机构，没有银行式的管理机构，技术规则不能被任何机构强行更改，很难被封杀。它的货币总量是有限的，上限是2100万个，约在2140年到达。截止到2014年4月6日，已发行1260万个。它不能被冻结，可以自由跨国转帐，没有任何额度限制。系统每天24小时不间断运行，到帐速度很快。手续费很低廉，远低于国际汇款。如果用户认为有必要，还可以做到半匮名。 比特币没有实物，它在互联网里去中心化的P2P网络（对等网络，或称点对点网络）中运行，以“区块链”的形式，保存在公开的分布式数据库中，任何人都可以下载。 【帐本、复印】：区块链可以比喻为一个公开的帐本，下载区块链可以比喻为复印这个帐本，任何人都可以复印。 区块链是由一个一个的“区块”串联起来，象一根链条，有始无终。不断延长。平均每十分钟产生一个新区块，添加到区块链的尾部。 【帐单】：一个区块可以比喻为一页帐单，从下到上叠起来成为一个帐本。新的帐单添加到帐本的最上面，不断的增厚。 推算余额：每个区块包含了十分钟内发生的所有转帐交易。比特币不记录每个帐户的余额，只记录交易，然后根据交易推算每个帐户的余额。例如你有两笔交易，第一笔收到50个比特币，第二笔支出20个比特币，那么你现在的余额就是30个比特币。 比特币的每笔交易，都由付款人用私钥签名，证明确实是他同意向某人付款，其它人无法伪造。 【指纹】：私钥签名可以比喻为按指纹，每个人的指纹都不相同，其它人无法伪造。 规则规定，把前一个区块整体算出一个散列值，记录在本区块里。它能表示各个区块的先后次序，并使以住的区块很难被非法修改。如果修改替换某个区块，则依据它算出来的散列值就会不同，又必须修改下一个区块……最终必须把它后面的所有区块都改一遍，这太难了。 【缩略图】：前一个区块的散列值可以比喻为缩略图。把前一页帐单拍照，缩小打印在本帐单的左上角，就是缩略图。它能表示各页帐单的先后次序，并使以住的帐单很难被非法修改。如果修改替换某页帐单，则它的缩略图就不同了，又必须修改下一页帐单……最终必须把它后面的所有帐单都改一遍，这太难了。 每个运行比特币客户端软件的人都可以制造区块。每个区块必需包含一个符合一定要求
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比特币读后感
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一个故事告诉你比特币的原理及运作机制
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中央系统虚拟货币 又过了几年，老村长由于每天都要核对大量的旧纸币，写新的纸币，还要把各种账目仔细做好记录。一来二去，老村长操劳过度不幸驾鹤西去了。 比特村再次召开全体大会，讨论应该怎么办。此时老村长的儿子二狗子自告奋勇接过了父亲的笔，承担起货币发行的责任。这个年轻的村长二狗子很聪明，他做了几天，发现好像也不用真的写那么多纸。完全可以这样：村民把纸币都交上来，销毁，但是二狗子会记录下每户上交的纸币数量。以后如果要进行付钱，例如老张要拿一克金子向老李换一只羊，就一起给二狗子打个电话，说明要将老张名下的一克金子划归老李名下，二狗子拿出账本，看看老张名下是否有一克金子，如果有就在老张的名下减掉一克，在老李的名下加上一克，这样就完成了支付，此时老李在电话中听到二狗子确认转账完成，就可以放心让老张把羊牵走了。 此时比特村进入了中央系统虚拟货币时代。每个村民都不需要用实物支付，支付过程变成了二狗子那边维护的账本上数字的变更。
分布式虚拟货币 这新上任的二狗子是聪明，不过这人有时候是聪明反被聪明误。有一天二狗子盯着这账本，心想这全村各户谁有多少钱就是我说的算，那我岂不是……。于是他头脑一热，私自从老张帐下划了十克金子到自己名下。 本以为天衣无缝，但没想到老张也有记账的习惯，有一天他正要付钱却被二狗子告知账户没钱了。老张核对了一下自己的账本，明明还有十克啊，于是拿着账本去找二狗子理论，这一核对发现了那笔未经老张同意的转账。 东窗事发！比特村炸开锅了。二狗子被弹劾是不可避免了，不过通过这件事，大家发现了账本集中在一个人手里的弊端： ?这个体系完全依赖于账本持有人的个人信用，如果这个人不守规矩，随意篡改账本，那么整个货币系统就会崩溃 ?如果这个人家里失火或者账本失窃，同样也会为整个体系带来毁灭性的打击 正当人们不知所措时，村里一个叫中本聪的宅男科学家走上了台，告诉大家他已经设计了一套不依赖任何中央处理人的叫比特币的虚拟货币系统，可以解决上述问题。然后他缓缓讲述了自己的方案。 下面我们就来看看中本聪同学是如何设计这套系统的。 基础设施搭建 账簿公开机制 中本聪首先说明，要对现有账簿进行如下改造： 1.账簿上不再记载每户村民的余额，而只记载每一笔交易。即记载每一笔交易的付款人、收款人和付款 金额。只要账簿的初始状态确定，每一笔交易记录可靠并有时序，当前每个人持有多少钱是可以推算 出来的。 2.账簿由私有改为公开，只要任何村民需要，都可以获得当前完整的账簿，账簿上记录了从账簿创建开 始到当前所有的交易记录。
浅谈数字货币
浅谈数字货币 XXXX大学国际经济与贸易2013级一班XXX 指导教师XXX 中文摘要：数字货币的出现带动了支付的创新，比特币、Ripple 等在支付功能上显示出的独特优势，对完善现有支付体系、促进金融发展有着重要的作用。与此同时，数字货币本身的属性特征也使得其在实现支付功能时面临一些阻碍。本文从数字货币的概念特征入手，分析数字货币与传统支付、网络支付的差异性，最后总结数字货币的利与弊以及面临的挑战。 关键词：数字货币传统支付网络支付利与弊挑战 一、引言 当我们用支付宝为一顿丰盛的早餐付费，当我们用微信钱包给亲朋好友发去代表节日祝福的红包，我们不禁想到：终于某一天，纸币将从我们的日常生活中消失，那沉甸甸的手感、清脆的点钞声也将离我们而去，同时一种风靡一时的炫富方式——晒现金也将成为记忆；代替纸币的将是无影无形的数字货币。尽管是那样的不舍，但正如金银代替了实物，纸币代替了金银，货币进化的脚步从不停歇，让我们顺应自然规律的更迭，看看未来的数字货币。 二、数字货币的概念及特征 1、数字货币的概念 （1）理论内涵 目前，理论界对数字货币尚未形成专门的学术定义，但对数字货币基本形成三种认识：一是数字货币等同于电子货币；二是数字货币是电子货币的一种；三是数字货币是一种独立的支付工具。不同的认识源于两方面原因：一是数字货币是新兴事物，且主要是依托于信息网络技术的发展而逐步形成的，专业性和独特性使得其被蒙上了一道神秘的“面纱”；二是数字货币早期的理念创立者提供的仅仅是一种全新的思考方式，而技术的长期价值让数字货币展现于世人面前，显现出其蕴藏的巨大能量。 2.实践概念 从最早的 Bit Gold、B- money 等数字货币实验，到将数字货币概念首次大规模引入公众视野的比特币，显现出数字货币发展的速度之快。基于此，数字货币可以定义为
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一文读懂比特币分叉 如果最近密切关注比特币，也许注意到了关于“分叉”的话题很流行。 与区块链不同，分叉是不同参与者在确定通用规则时发生的技术事件。 根本上说，分叉是区块链分裂成两个路径，要么是关于网络的交易历史，要么是使交易成立的新规则。 因此使用区块链的人必须二选一。 然而分叉类型很多，而关于分叉的科学研究却很新。目前我们知道一些分叉可以自行解决，但社区极度分歧引起的其他分叉会使网络永久分裂，造成两个区块链历史和两种独立的货币。 因此对分叉类型、激活原因和潜在风险的理解并不清晰。 为了进行阐述，我们简单总结了不同分叉的运行原理。 基础知识开始分类前，有必要知道比特币分叉已经有序的开始了。 分叉是分布式共识的副产物，只要两个矿工几乎同时发现区块就会发生分叉。当后续区块添加到其中一个区块，这种不确定性就会消失；使这个链最长，另一个区块则被网络“孤立”或“抛弃”。 当开发者想修改决定交易是否成立的软件规则，也可以自愿对网络进行分叉。 当一个区块包含无效交易，该区块将被网络忽略，发现这个区块的矿工就会失去区块奖励。因此通常矿工只想挖到有效区块，并加入最长的链。 以下是一些常见分叉及特征。 硬分叉硬分叉是软件升级，将不兼容旧软件的新规则引入网络。你可以将它看作规则的延伸（使区块大小为2MB，而不是1MB的新规则将需要硬分叉）。 分叉后，继续运行旧版软件的节点将发现新交易是无效的。因此为了切换到新链继续挖有效区块，所有网络节点必须升级为新规则。 当出现某种政治僵局，社区部分人坚持旧规则，就会出现问题。旧链的哈希率、网络算力将变得不合时宜。重要的是，旧链的数据和规则仍被看作具备价值，矿工当然希望继续挖
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比特币原理介绍 一、交易过程 A与B进行交易，其中A为付款方，B为收款方，如图 交易发起方A节点处，会向全网广播此次交易，包括交易记录（Transaction details,简写为Tx）和B的公钥（Public Key）。然后用A的私钥（Private key）进行加密处理，并加上A的公钥以方便P2P网络验证。如得到至少六个节点（BTC minners）的确认，则此次交易完成。A钱包中的比特币（BTC）转移到B的钱包中。 1、完整的交易记录：
2、公钥和私钥的产生：ECDSA算法（椭圆曲线加密算法）产生比特币公钥和私钥 3、网络确认交易过程 比特币矿工在得到这个交易请求后，便尝试把这条交易打包到数据区块（block）中。当整个P2P网络有超过6个区块节点对这笔交易进行确认后，这笔交易便完成了，交易记录被永久的嵌入了block里面。在这个过程中，比特币矿工（mininer）会得到一定量的手续费作为报答。 二、 BTC的产生 1、Block结构 Block 是用来保存交易记录的信息块，每一个数据区块（Block）记录了六个内容：神奇数、区块大小、数据区块头部信息、交易计数、交易详情。 1)数据块头部信息：版本号、前一个区块的记录、Merkle树的根值、时间戳、 目标特征值、随机数。
2)交易详情 在数据块中，比特币支出和接收交易是写在一起的，整个收支记录包括很多比记录。每一笔记录都有自己的索引编号以供查询。 每一笔记录中包括了生成时间、引用交易的哈希值、交易记录索引编号、比特币支出地址、支出地址数量等细节。每一比收支交易记录都有一个Merkle节点值，这个hash节点值是整个Merkle树的一部分，决定了每一个地址都不能重复交易和被伪造。收支交易结构图如下：
浅谈比特币的网络完全性问题
浅谈比特币的网络安全问题 孟凡伟 摘要：基于P2P网络的各类应用逐渐占据了互联网应用中的重要地位，其采用的分布式结构在提供可扩展性和灵活性的同时，也面临着巨大的安全风险和挑战。而比特币的正是基于 P2P网络产生的一种虚拟货币，因此其网络安全性问题也面临着巨大的风险和挑战。本文重点从P2P网络的安全问题来分析比特币所面临的风险。 关键词：比特币；P2P网络；僵尸网络；网络安全 Abstract：The applications based on P2P networks have been playing an important role in the Internet．P2P networks with the distributed architecture are scalable and flexible while they are facing the enormous security challenges.Bitcoin is a virtual currency based on P2P network, therefore the network security of Bitcoin faced the enormous security challenges as well. This paper focuses on security issues from P2P networks to analyze the risks faced by Bitcoin. Keywords:Bitcoin;P2P Networks;Botnet;Network security 1引言 近年来，随着P2P（peer to peer）技术的日趋成熟，基于P2P网络的各种应用系统不断涌现和壮大。，P2P技术在数据存储、数据库管理、web搜索、网络缓存、网络电话等诸多领域都有重要应用。这些P2P网络系统在人们的网络体验中扮演了越来越重要的角色，甚至对人们的生活习惯乃至思维模式都具有不可忽视的作用[1]。 比特币（bitcoin）就是基于P2P网络产生的一种虚拟货币。比特币是一种新型的虚拟货币，由加密算法生成，通过网络在持有者之间流通［2］。比特币以开放、对等、共识、直接参与的理念，结合开源软件和密码学中块密码的工作模式，在P2P对等网络和分布式数据库平台上，开发发行、交易和账户管理的操作系统。该系统让整个对等网络用户端的各个节点，按照种子文件达成网络协议，保证货币在发行、管理、流通等环节中的公平、安全和可靠。 [3] 虽然比特币有着无发行中心、去中心化在流通中保证公平等优点，但是由于其本事的交易是基于P2P网络的，因此其所面临的的安全问题很大程度上也正是P2P网络所面临的安全问题。 P2P技术在自身发展与完善的同时，对全球的经济、政治、军事与文化都产生了重要影响，同时面临着来自多个方面的安全威胁。首先，P2P应用已经形成了一个完善的产业，许多IT服务公司利用P2P网络技术开发新产品，并实现了盈利；但是，P2P技术对传统版权管理机制的重大冲击使得传统经济实体的利益受损，而使其不断投入资金研发反P2P技术。其次，P2P应用对网络流量的大量占用，使其成为网络服务提供商(IsP，Intemet Service Provider)的众矢之的，ISP也不断研发各种技术来过滤P2P流量。再次，由于P2P技术的无服务器特征，其共享信息可能涉及违法内容(如色情、暴力音像、军事、政治机密等)，但却极易被无限制地传播，政府部门需要对其进行有效监管。另一方面，P2P技术的支持者一直在致力于研究各种有效手段，在保证其提供分布式服务的同时，提高其可靠性和安全性。 基于上述原因，近年来，P2P网络安全成为了一个新的研究热点。P2P技术存在的安全缺陷为网络攻击者提供了各种各样的机会。P2P网络面临的一些主要安全威胁有：由信息共享导致的知识产权纠纷、路由攻击、存取攻击、行为不一致攻击、目标节点过载攻击、穿越防火墙以及新型网络病毒的传播。
比特币中文通俗原理解释
与原论文顺序有些出入，但基本原理已讲述清楚，欢迎指正 1. 概念： transaction：转账、交易记录、账单记录 block：上面这个概念的数据组成的块 proof of work：工作量证明、可理解为防攻击机制 double spending：再次消费（一种针对去中心化货币的攻击手段，在BTC之前很多电子货币都是因为防御不了这一点而终告失败） 2. 转账【转账日志的记录方式】： 首先，本笔交易发生时，钱包的所有者（owner）会用公钥生成全网可见的HASH，并且自己的私钥生成一个签名（signature）【不理解和同学可以了解一下“非对称加密”的概念，简单说就是私钥用于生成签名，公钥用于验证签名是否有效】。然后记录到数据块（block）中。然后如果再发生一笔交易，或者收到P2P网络别的节点广播来的交易数据，当前节点会用转账发起账户的公钥验证数据中转账发起账户的签名，如果有效，就把数据记录进block的上笔交易记录的位置的后面。 理解的重点： （1）. 记录的每笔交易付款方生成的签名、付款方的公钥、转账金额、交易HASH（相当于ID）等数据。 （2）. 并未记录转账前和转账后每个账户有多少余额。 3. block 交易数据块
block储存着若干条交易记录(transaction，图上的item项目指的就是每一条交易记录)，每个block有自己的block hash(相当于block的ID)。关于block的产生，我们留在下一节：proof of work工作量证明中去讲述。 4.proof of work（工作量证明、挖矿、比特币的发行） block是储存交易记录的数据块，网络上的矿工的扩矿的工作就是为了全网新的block的产生而计算所必需的一个参数nonce。 在上面我们有提到，每一个block块都有一个hash，而挖矿的时候，矿工们需要计算一个nonce，来满足prev hash（前一块block的hash）。 因为算法的不可逆性，计算这个nonce经过算法运算后值等于HASH的难度是全网动态调节的以让一块新的block产生的时间无穷接近于10分钟，具体做法是调整hash前面0的位数， 举例： 假如上一块block的哈希是000000000000000030934429665e0ae5348ea22a95cadeccf310a515a1f6ec8e，在5分钟后被人解了nonce，原因可能是啥？极可能是1.网络某矿工或者某矿池的算力加大了；还有小部分可能是2.运气太好了； 而在5分钟就算出了nonce产生了新的block，这时所有节点在写这个新生成的block的时候都达成了算法共识，要在新生成的block的hash前面的0多留一位。这样，在后面矿工计算的时候，难度就加大了（固定长度时，0的位数据越多的hash越难解）。 因此，比特币保证了接近每10分钟产生一块新的块。 那么挖矿的时候，成功解出nonce的矿工怎么得到奖励的呢？ 在尝试猜nonce，并且成功后，这个矿工第一个生成新的block的，然后才把数据广播给邻近节点的；在生成新的block的时候，第一笔交易被记录了进去，这里面包含了造物主转账N个比特币给了这位矿工； N在最初设定为50，并且在每产生166554个block后N减半，每4年减半的说法来源于此。由此，比特币的逻辑总量最终控制在了2100万枚左右，如果计算上钱包丢失，总量应该小于2100万枚。 *.（1）.创世块、第一块block是中本聪挖到的，所以，中本聪至少拥有50枚比特币。
一个故事告诉你比特币的原理及运作机制
一个故事告诉你比特币的原理及运作机制 作者：张洋 周末花时间看了一些比特币原理相关的资料，虽然不敢说把每个细节都完全搞懂了，不过整体思路和关键部分的主要原理还是比较明白。写一篇文章分享给大家。这篇文章的定位会比较科普，尽量用类比的方法将比特币的基本原理讲出来。这篇文章不会涉及算法和协议中比较细节的部分，打算后面会再写一篇程序员视角下的比特币原理，那里会从技术人员的视角对比特币系统中较为关键的数据结构、算法和协议进行一些讲解。 在这篇文章中我会给出一个虚拟的村庄叫“比特村”，整个文章会以讲故事的方式，逐步告诉大家比特币提出的动机、解决了什么问题以及一些关键组件的目标和设计方案。 问题的提出 我们先从比特币产生的动机开始。 以物易物的比特村 话说在这个世界上，有一个叫比特村的小村庄，村庄共有几百户人家。这个村庄几乎与世隔绝，过着自给自足的生活。由于没有大规模贸易，比特村村民一直过着以物易物的生活，也就是说村民之间并没有使用统一的货币，互相间的贸易基本上就是老张家拿一袋面粉换老李家一只羊，王大嫂拿一筐野果换刘大婶两尺布。村民们一直就这么纯朴的生活着。 实物货币 终于有一天，村民觉得一直这样以物易物实在太不方便了，于是村子全员开会，讨论如何解决这个问题。有人提议，以便于分割且稀有的东西，例如黄金，作为一般等价物，把其它物品和黄金的对应关系编成一张表格，例如一克黄金对应一只羊，一克黄金对应一袋面粉等等，此时老张再也不用扛着一袋面粉气喘吁吁的去老李家换羊了，他只要从家里摸出一克金子，就可以去老李家牵回一只羊，而老李拿着这一克黄金可以从任何愿意出让面粉的人那里换回一袋面粉，当然也可以换取任何和一克黄金等值的物品。 此时比特村进入了实物货币时代。
个人对比特币理解和看法
个人对比特币理解和看法 我写这篇文章仅仅是个人对比特币的前线理解。 比特币从出现到现在经理了多久我不太清楚，它出现的时间应该不太长，但是它的价值是翻倍，翻倍，再翻倍。 人们现在最关注比特币什么？是比特币的价值，因为一些爱好者或者风险投资者的不断加入，它的价值也是不断的飙升，当然了这价值存在的时间长短不确定。毕竟它没有得到国家的正式认可，尽管很多人用它来交换一些东西，甚至是真实的货币。但是目前为止这仍然算是一小部分人，这部分人群主要是对电脑有一些了解，和一些冒险者。中国13多亿人口，对电脑了解的人，并且爱好投资的人很显然非常少，很多都是类似于大多数农民一样不懂电脑的。 所以个人认为比特币不太可能得到国家的认可。各位读者认为比特币针的流通只针对于一部分人，纸币的通货人群是另一部分吗？这种情况不太可能吧。所以比特币的发展有很大的局限性。 比特币的涨幅快速这是大家有目共睹的，但是这一切的背后又没有一群人在主导着这一切，操控着这一切的走向。他的目的是什么？大家会非常清楚。大家一定要把握住自己，不要陷得太深。 比特币会崩盘吗？ 相信大家对这个问题会比较关注。这个问题我在网上查了一下，首先大家要明白什么因素比特币有影响。重要的一点就是国家问题，1.如果国家不支持比特币，或者发布一些不利于比特币的条例，会对比特币造成相当大的影响；2. 比特币的算法出问题，或者更改比特币的数额上限都会对其造成影响。3网络安全问题，一切网络都可能存在安全问题，比特币有可能被盗取。4类似比特币的虚拟货币的出现,当一些人带有目的性去操众的时候会对比特币造成冲击。 比特币类似于炒股，有风险，前往的路上人们一定要慎行。 这些仅仅代表个人观点和看法，不针对任何人或行业。 《小手回头》献上
关于比特币
关于比特币 （天津外国语大学国际商学院天津 300270） 摘要:电子货币比特币，它本身的去心化、匿名性、总量固定、交易成本低、可 自由兑换等特性使它受到热捧，然而同时也引发网络犯罪、价格巨幅波动、社会资源浪费等一系列问题。 关键词:比特币；去中心化；安全问题 Abstract: Recently, more and more people are attracted to the electronic currency Bitcoin because of its non-central authority, anonymity, limited total amount, low transaction cost and free convertibility. However, it could cause problems or risk of cryber crime, the huge fluctuation in the price, the waste of resource and so on. Key Words: Bitcoin；non-central authority；security problems 1 引言风靡全球的电子货币比特 币，采用了平等的p2p技术以及公钥匙的加密方法，完全脱离政府和银行掌控。人人能平等参与制造并拥有、币值飙升又腰斩、使用比特币交易却可以不留任何蛛丝马迹。引发无数电脑迷、网游玩家、学者、投机商甚至犯罪分子的狂热兴趣。带给人们福利，弊端也令人头疼。 一比特币的产生 比特币（Bitcoin）是一种p2p形式的数字货币，通过特定算法的大量计算产生，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。不依靠特定货币发行机构发行，不受个人或组织干扰。2008年，由一位化名“中本聪”（Satoshi Nakamoto）的日本人发表论文描述了比特币的模式。2009年，比特币诞生。 比特币是一种电子货币，由计算机生成的一串串复杂代码组成，新比特币通过预设的程序制造，随着比特币总量的增加，新币制造的速度减慢，直到2140年达到2100万个的总量上限。身为电子货币的比特币与我们熟知的Q币、游戏币之类的虚拟货币不同，可以套现，兑换成大多数国家的货币。 2009年比特币诞生的时候，每笔赏金是50个，诞生10分钟后，第一批50个比特币生成，随后比特币以每10分钟50个的速度增长。当总量达到1050万时（2100万的50%），赏金减半为25个。当总量达到1575万（新生产525万，1050的50%）时，赏金再减半为12.5个，此后逐步增长并减半。特币的本质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（比特币是有限个）解中的一组二每一个特解都能解开方程并且是唯一的。 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，而
浅谈比特币监管
浅谈比特币监管 从诞生之日起就备受争议的比特币，一直在迎接监管规范化的道路上曲折前进。 上周比特币监管又迎来重大进展，美国大宗商品期货交易委员会(CFTC)首度将比特币衍生品交易纳入监管。在行业人士看来，比特币交易金融风险频现，目前相关监管仍处于灰色或"三无"地带，相关监管主体和监管规则亟待明确和完善，随着比特币交易普及化，监管落地时机正在到来。目前，全球各大经济体都在积极探索比特币监管模式建设，进展程度不一。需要提醒投资者的是，监管缺失也是投资潜在风险之一，同时考虑到比特币暴涨暴跌的固有属性，未来投资仍需谨慎比特币监管落地时机来临 2009年，中本聪创造了比特币。短短八年之间，比特币发展势如破竹，虽经历了许多波折，但时至今日早已今非昔比。与之发展伴随而来还有诸多问题的产生，其中监管规则的确立，一直是业内讨论焦点。在行业人士看来，比特币发展趋势是不可逆转的，随着投资人群不断普及化，比特币监管落地已经迫在眉睫。 据国内比特币交易平台火币网数据显示，上半年比特币价格涨幅近160%。伴随着价格暴涨，比特币在国内交易量也急速膨胀。，2017年6月份国内比特币交易成交额为341.29亿元，环比增长57%，占全球总交易量的30%。 报告显示，2017年6月1日－6月30日，比特币市值在370亿美元－480亿美元区间徘徊。以6月30日市值计算，比特币市值占比为41%，其次是以太坊和瑞波币，分别占27%和10%，三者合计占比近八成。6月份，比特币交易价格稳定在1.8万元人民币上下。6月12日的交易价刷新了5月份刚刚创造的19200元人民币历史最高价，达到21200元人民币。 互金专委会通过分析国内各交易平台的交易规模发现，OKCoin币行(占比24.3%)、比特币中国(占比21.9%)和火币网(占比20%)三个交易平台的交易量最大，三者合计占比达66%。 虽然经历了黑客病毒攻击、"过山车式"暴涨暴跌等种种市场波折，比特币在中国的发展依然如火如荼。对此，研究专家指出，"比特币的普及度越来越高，
浅谈比特币的一些认识
浅谈比特币的一些认识 比特币的概念早在2009年已经由中本聪提出，当时的境况十分火爆，但是大多数人都十分不了解它的运作模式和可靠性。近几年，随着互联网金融的其他领域大力发展，以及电子支付手段的突飞猛进，中国境内的比特币概念逐渐模糊，也慢慢地在淡出群众视野，那么比特币这个概念究竟是什么呢？它是不是所谓的传统金融体系下的野蛮人呢？ 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。 比特币看起来是挺神秘的，那么比特币相对于支付宝之类的电子支付手段来说有哪些优势呢？它有以下几个得天独厚的优势：1.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。2.全球化。它可以像美元一样在全球范围内通用，可以在任意一台联网的电脑上处理。3.专属所有权。比特币的操纵需要私钥，它可以被隔离保存在任
何存储介质中，有高度的安全性。4.低交易费用和无隐藏成本。在比特币的流通过程中，由于所有交易都是在线的，所以交易费用极低，流通中的繁琐的手续限制和限额也被取消，致使隐藏成本为零。 凡事有利必有弊，比特币的缺点也是显而易见的。首先就是大众的普及接受率低，由于网络货币的高科技性是普罗大众所难以企及的，所以大众对此始终抱有怀疑态度。其次，比特币交易平台也十分脆弱。交易平台通常是一个网站，而网站可能会遭到黑客的攻击或政府部门的关闭。再次，比特币的价格波动极大，而这显然是它作为流通媒介的极大弊端。就像是汇率极不稳的货币的坏处一样，给经济带来的伤害是毁灭性的。 其实，市场从不排斥新东西，只要它足够好，足够被人接受，它就一定能存活下去并发展壮大，就像股市一样。我们要用辩证的眼光看待比特币，让时间给它检验。
比特币与区块链原理解析
? 主办方： 2017年9月24日北京海淀区丹棱街5号微软亚太研发中心一号楼一层故宫会议室
比特币与区块链原理解析Inside Bitcoin and Block Chain 云时代架构技术社区发起人李艳鹏 2017年9月
01Cloudate Club 云时代架构技术社区 02Block Chain 区块链 03Digging and Consensus 挖矿与共识 04Transaciton 交易 目录 DIRECTORY 05 P2P Network P2P 网络
01云时代架构技术社区介绍
My Experience 我的工作经历 23 甲骨文 路透社新浪微博 花旗银行 K12教育系统 流程、规范、标准、业务的复杂性 零容忍一级市场回购交易系统零容忍外汇的交易系统微博系统 TPS可达写几万、读几十万、单业务每天上亿数据 易宝支付 零容忍 第三方支付
拥有分库分表、缓存分片、消息队列处理器、发号器等众多轻量级开箱既用的开源项目。 云时代架构开源项目 提供微服务、一致性、高性能、高可用、Devops 、支付业务架构设计、保险业务架构设计等主题培训。 云时代架构培训 线上线下做了多场技术分享，即将与浪曦网共同举办线下分享大会，并录制培训视频。 云时代架构分享 已经出版《分布式服务架构：原理、设计与实战》一书，即将出版《可伸缩服务架构：框架与中间件》，还有《Java 核心要点和最佳实践》、《互联网研发最佳实践》、《支付平台架构》、《SSM 源码解密》、《程序猿面试攻略：从技术到技巧》、《高可用架构》等6本书正在计划中。 云时代架构技术书籍 6个月贡献11万字的博客，获得将近2000点赞，粉丝将近3000。 云时代架构简书博客 3个月关注量超过5000。 云时代架构公众号 The Area of Cloudate Club 云时代架构技术社区的活动范围
3.区块链与数字货币的原理、生态及应用课后测试答案
3.区块链与数字货币的原理、生态及应用 ? ? ? 窗体顶端 课后测试 测试成绩：70.0分。恭喜您顺利通过考试！ 单选题 ?1、比特币的发行量是由（）决定的。（10 分） A 黄金开采量 B 中央银行 ? C 计算机算法 D 宏观经济指标 正确答案:C ?2、（）是最早承认比特币合法地位的国家。（10 分） ? A 美国 B 德国 C
日本 D 中国 正确答案:B 多选题 ?1、以下关于RSCoin，描述正确的有（）。（10 分） A 由英国央行提出 B 一种法定数字货币原型 C 由央行统一记账 D 是一种电子货币 正确答案:A B 判断题 ?1、非对称加密解决了基于不安全网络的信息加密的问题。（10 分） ? A 正确 B 错误 正确答案:正确 ?2、哈希算法的特征包括同样的输入一定会有同样的输出，但是输出结果不能还原为输入信息。（10 分）
? A 正确 B 错误 正确答案:正确 ?3、以太坊是有准入门槛的，互相知道对方身份。（10 分） ? A 正确 B 错误 正确答案:错误 ?4、联盟链比较符合商业要求，因为在真正的商业交易中，需要了解交易对手。（10 分） ? A 正确 B 错误 正确答案:正确 ?5、我国对于区块链技术和比特币等虚拟货币的态度是截然不同的。（10 分）
? A 正确 B 错误 正确答案:正确 ?6、从区块链的行业应用来看，金融是最热的行业。（10 分） ? A 正确 B 错误 正确答案:正确 ?7、通过区块链技术建立善款追溯平台，可以追踪每笔善款的来源、用途，让善款使用透明化（10分） ? A 正确 B 错误 正确答案:正确
比特币交易工作原理
比特币交易工作原理 一．比特币之四大特点 比特币不同于我们生活中流通的货币，没有特定的发行机构。它是依据特定算法通过大量计算产生的。比特币有四大特点：总量有限、使用不受地域限制、匿名性、没有特定发行机构。当然，比特币不具有法偿性和强制性等货币属性，官方目前是不会承认比特币是真正意义上的货币，比如央行。现下根据相关部门的规定，金融机构是不能碰比特币的。但是民间自己成立的比特币交易平台或者个人的比特币交易是合法可行的。 二．比特币之作用 （1）零手续费实现资产转移： 当前，如果要将百万人民币转入美国，如果通过银行账户直接转入，银行服务费是相当高的。但是，如果在国内用人民币买入比特币，然后立刻在美国市场上卖出，就可以完成资产转移了。比特币与世界货币交换台决策人康斯坦斯·崔在她的专访《万恶的美国需要Bitcoin来拯救》中也提到过比特币可以通过这种方式实现资金跨国转移，从而降低移民跨国转账而产生的大笔开支。 （2）资金的安全性和控制权： 比特币交易受到军用级加密技术的保护，只要采取必要的步骤就可以保护你的钱包，没有人可以以拟的名义付款或取走你钱包内的比特币。 三．比特币之交易方式： 想获得比特币，有两个方法：一是购买和交易；二是生产，就是通过运行比特币客户端，做运算从而获得比特币奖励。第二种方法又被比特币爱好者称为“挖矿”。比特币是类似电子邮件的电子现金，交易双方需要类似电子邮箱的
“比特币钱包”和类似电邮地址的“比特币地址”。和收发电子邮件一样，汇款方通过电脑或智能手机，按收款方地址将比特币直接付给对方。 比特币地址是由大约33位字母和数字构成的一串字符，由1或3开头，可以由比特币软件在离线环境下自动生成。比特币地址就像银行卡号一样记录着你在该地址上存有多少比特币，你可以有生成无数个比特币地址。在每个比特币地址生成之处，都会生成一个相对应的私钥，以此来证明你是该地址上的比特币的主人。因此，在使用比特币钱包时务必要保护好地址和私钥，比特币交易也免不了会有风险。 四．比特币之交易平台： 出于保护比特币地址和私钥，选择一个安全的比特币交易平台就显得尤为重要。比特币交易平台主要可以分为两类，一类是起步比较早，有充足经验，成交量大的交易平台，除了具有前面的优势，还有一点就是交易费率较高，如日前宣布关闭交易并申请破产的前世界级最大比特币交易商MT.GOX,原始交易费为0.60%，相对来说较高。而且很多比特币玩家指出，尽管平台很大，但是仍然存在诸多漏洞。所以，在选择比特币交易平台的时候，要综合考虑交易费、安全等方面的问题，不能单纯地考虑交易平台的成立时间，当然成立时间也是要考虑的，不然没有交易量，那就是死盘子，进去就会被套在里面。所以在选择交易平台的时候，应该以成立时间和交易额为标准进行衡量，这是测试平台运营能力的最佳方式。 另一种交易平台，是成立比较晚的。这个也有两种，有些是建立在私人交易基础上的，没有实体注册公司的资金和后台运营支持，很容易被黑客攻破，非常不安全，另一类可以把它看做是现在那些大平台的初始阶段，比较有发展前景，
比特币的工作原理
作为新用户，你只需选择一个钱包安装到你的电脑或者智能手机上。 钱包成功安装之后，它会为你生成你的第一个比特币地址，在任何有需要的时候，你可以通过你的钱包生成更多的比特币地址。 当你的朋友收到你发送给他们的比特币地址后，他们就可以付给你比特币，反之亦然，如果你的朋友把他们的比特币地址给你，你就可以用比特币付款给他们。 实际上，这跟电子邮件的运作方式是非常相似的。 所以剩下要做的就是去获取一些比特币，并将它们安全保存起来。 要开始使用比特币，你并不需要了解技术细节。 余额–块链是整个比特币网络依赖的一个公开共享的交易记录。 所有已确认的交易均毫无例外地包含在块链中。 如此一来，将可以证实在新的交易中，要花费的比特币确属于花费者所有。 块链的完整性和时序性是由加密算法保证的。 交易–私钥一笔交易是指将被包含在块链里的，在比特币地址之间进行的价值交换。 比特币钱包为每个比特币地址保存一份称作私钥的保密数据。 私钥用来为交易签名，为交易中的比特币的确来自于该比特币地址的拥有者提供数学上的证明。 这个签名也避免了交易发生后被人修改的可能性。 交易在用户之间传播，并在接下来几分钟内，通过一个叫作挖矿的过程被比特币网络所确认。
处理–挖矿是个将待确认的交易数据包含到块链中，从而完成对这些交易进行确认的分布式共识系统。 通过挖矿，可以强制性保证块链中的数据按时间顺序存储，保持比特币网络的中立性，且允许比特币网络上不同的计算机对系统状态达成一致。 交易要获得确认，必须要被打包到一个符合非常严格的加密规则的块中，并通过比特币网络进行验证。 这些规则可以防止对已有块的修改，因为一旦有改动，之后所有的块都将失效。 挖矿的难度和中彩票相当，没人可以轻易地、连续地将新块加入到块链中。 因此，没人可以控制块链中包含什么样的内容或者替换掉块链中的部分内容以达到回滚他们的花费的目的。 深入探究这只是对比特币系统的一个简短概述。 如果想了解更多细节，可以参阅比特币白皮书，里面对比特币系统的设计有详细的描述，或者浏览比特币维基。
新型货币_比特币_产生_原理与发展_于江
17 一、比特币（BitCoin, BTC)由来 20世纪初期，奥地利经济学派著名经济学家、诺贝尔经济学得主哈耶克在他的《货币的非国家化》中第一次完整的阐述了一种去国家化的非主权货币的构想：废除中央银行制度，允许私人发行货币，并自由竞争，这个竞争过程将会发现最好的货币。只是当时没有强大的计算机，也没有互联网，如何从技术上完美实现这一构想，一直悬而未决。直到互联网诞生，20世纪90年代，一个名为“密码朋克”的密码破译组织就致力于创建电子货币；同时期的密码破译者大卫?乔姆创建了一个名为“电子现金”匿名系统也失败了。之后比特金（bit gold），RPOW，b钱（b-money）等各种电子货币不断出现，但均告失败。2008年11月1日，一个自称中本聪（Satoshi Nakamoto）的人在一个隐秘的密码学讨论组上贴出了一篇研究报告，阐述了他对电 子货币的新构想——比特币就此问世。比特币是 一种开源的、基于网络的、点对点的匿名电子货币，是世界上第一个分布式的匿名数字货币。比特币的发行和支付没有中央控制中心，货币转账是由网络节点进行集体管理，交易各方可以隐藏自己的真实身份。 二、比特币设计原理 1.比特币的产出设计。比特币产出是一个网络开源程序，通过完成一个特定数学问题计算来产出比特币。系统运行内建的机制会在平均大约每10分钟确认一个区块。每个区块的币值在最初的21万个区块中是50BTC，之后21万区块是每区块25BTC，然后是1 2.5BTC 、6.25BTC，以此类推。区块的总数乘以每个区块的比特币值就是现存的比特币总数。所以在最初的四年里会有1050万比特币被制造出来，这个数值每四年减半，在第二个四年中会有525万比特币被制 新型货币“比特币”：产生、原理与发展 于 江 （中国人民银行长春中心支行，吉林长春 130051） 摘 要：2013年4月10日，随着与美元兑换率达到1：266美元，使比特币这一电子虚拟货币一下子引起了现实世界的关注。本文梳理了比特币的由来和设计，深入分析了比特币的特点和属性；比特币经过几年的发展，对社会产生了明显的影响；但是当前其法律地位以及发展前景社会各界是见仁见智。在互联网飞速发展的当下，比特币凭借其创新的理念和可靠的技术吸引众多人的目光，它将对我们的生活产生何种影响，值得我们深入的研究和思考。关键词：比特币；综述；发展 中图分类号：F832 文献标识码：A 文章编号：1009 - 3109（2013）05-0017-07 吉林金融研究 2013年第5期(总第376期） No.5，2013General No.376 收稿日期：2013-04-03 作者简介：于 江，男，汉族，硕士，中国人民银行长春中心支行，经济师。