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科普一下比特币的原理和运行机制——科普

imtoken海外版 2023-03-11 06:14:56

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众所周知,比特币依赖于特定的算法,通过大量的计算产生。 但是,由于 P2P 的去中心化特性和算法本身,比特币的总量被永久限制在 2100 万枚。

正因如此,比特币极其稀缺,这意味着其背后有着巨大的升值空间。 但! 本期我们不是在讲致富,而是在讲比特币的原理和运行机制。

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比特币于 2009 年由化名中本聪的神秘个人(或组织)创建。

从本质上讲,比特币是一个数字文件,列出了账户和金额,就像分类账一样,并且该文件的副本保存在比特币网络中的每台计算机上。

事实上,在现实世界中,这些数字毫无意义,它们之所以有价值,是因为人们自愿用它们换取真实的商品和购买服务,并相信其他人也会这样做。

当你向某人转账时,你向整个网络发送了一个消息,你账户中的金额减少,而接收方账户中的金额增加。

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同时,比特币网络中的节点或计算机更新其帐户信息副本,然后继续将交易信息传递给其他节点。

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这种基于数字的安全机制构成了比特币交易网络本身,一个允许一组计算机共同保存账本的系统。

说到这里,你会发现这其实很像银行存折的保存方式,都是由一组计算机来保存,而不是单一的实体组织。

例如,不像在银行只有你知道你的交易信息比特币的工作机制简要描述,在比特币交易网络中,每个人都知道每个人的交易信息。

而在现实生活中你可以信任银行并有权起诉它(如果某些交易出错),而在比特币网络中你一直在与陌生人打交道,所以你不能信任任何人。

也就是说,比特币系统的设计机制,也让“信任”变得没有必要。 临时数字功能可确保系统的各个方面正常运行。

接下来,我们将详细介绍比特币如何让一群陌生人管理其他人的金融交易。

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简单点说,比如A给B转钱,只需要向比特币网络广播一个消息,说明账户和金额信息,从A账户转5个BTC到B账户,每个收到这个的节点message会更新自己的Account copy信息,然后继续发送这个交易消息,但是节点怎么判断这个请求是真实的呢? 因为只有真正的拥有者才有权发送这条消息。

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事实上,比特币有一套解锁和管理货币交易的密码学规则,这段代码被称为“数字签名”。

就像现实生活中的物理签名一样,证明交易的真实性是通过数字算法来实现的。 该算法可防止数据复制或篡改。 但与简单的静态密码不同,每笔交易都经过完全不同的数字签名。

因此,您在比特币交易网络中与完全陌生的人打交道,切勿将您的密码暴露给他人,因为存在密码被复制和重复使用的危险。

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这就是数字签名的工作原理。 它由两个不同但相关的键组成。 “私钥”用于创建数字签名,“公钥”用于让他人验证私钥。

我们可以把私钥当作一个真实的密码,数字签名会作为证明你有密码的媒介,你不需要公开密码信息。

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在比特币交易网络中,公钥实际上就是“send-to”地址,所以当你向某人转账时,实际上是在向对方的公钥汇款。

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消费时,您必须证明您是公钥地址(转账地址)的真正拥有者。 从交易信息和您的私钥生成数字签名的过程证明您是真正的所有者。

网络中的其他节点可以在不同的功能中使用此数字签名来验证它是否与您的公钥匹配。

通过分析数字签名背后的数学原理,网络中的其他人可以在不实际看到密钥的情况下验证发送者是密钥的真正所有者。

需要注意的是,由于数字签名依赖于交易消息,每笔交易的数字签名都是不同的,不能在另一笔交易中重复使用。 数字签名依赖于交易信息的关系,即任何人都不能修改。 它的信息。

当交易信息在网络中传输时,交易信息的任何改变都会使数字签名失效。 当然,这背后的数学算法非常复杂,这里就不详细解释了,不过可以提供一些关键词给大家百度一下,比如'椭圆曲线数字签名算法','数字陷门(函数) ', ETC。 .

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在比特币交易网络中,通过验证历史交易信息来验证货币所有权。

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例如,要向B发送5个BTC,A必须参考之前收到的5个或更多比特币的历史交易信息。 这些引用的交易记录被称为“收据”,网络中验证交易信息的节点会检查这些“收据”,以确保 A 是真正的收件人,并且贷记金额为 5 BTC 或更多。

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让我们通过一个例子看看它是如何工作的。 如上所示,此交易引用了 6 条传入消息比特币的工作机制简要描述,共计 139.6 个比特币。 传出表格中有两行。 第一行显示返回给发件人的比特币数量。 有一个简单的规则,即所有交易都必须用完每笔交易的信用额度。

因此,如果您发送的比特币数量与收到的任何付款不完全匹配,您需要将余额发送给自己。

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通过这些引用的信用关系,比特币的所有权在网络中以链的形式传递。 但是你怎么相信以前的历史交易呢?

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当然,你不能简单地相信,而是需要核实交易双方的收入。 事实上,比特币的工作原理是,当您开始安装比特币钱包软件时,该软件会下载之前的每笔交易并验证每笔交易的有效性,直到第一笔交易。

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永远记住,你是在和陌生人打交道,所以你必须自己验证每一笔交易,整个验证过程可能需要超过 24 小时,但这是一劳永逸的。

因此,比特币不采用记录账户余额的方式,而是采用记录交易信息的方式,一张信息量巨大的交易记录表。

拥有比特币意味着交易日志上有一些交易与你的名字绑定,这些交易还没有被消费,换句话说,它们已经被其他交易活动征用为收入。 这种所有权结构的一个有趣结果是,要计算您的账户余额,您需要计算之前的每笔交易并将所有未花费的信用加起来。

当然,比特币的工作机制和比特币网络还可以支持更复杂的交易流程,这里就不赘述了,有兴趣的朋友可以自行研究。

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总结:

比特币虽然出现在2009年,但直到2013年才真正流行起来,当时其价值在两个月内飙升了10倍之多。

虽然升值空间巨大,但其投资风险也是有目共睹的。 你需要有一颗强大的心,你应该比较比特币的暴涨和暴跌趋势。 总之,投资需谨慎。

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