区块链在比特币交易 区块链在比特币交易中的应用

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比特币的运行机制及与区块链的联系

佚名

每一笔比特币交易，都会被区块链网络中的节点记录下来，以此增强交易公信力，保护交易双方利益。但如果所有节点都参与记录的话，容易因为网络延迟等因素造成账本信息不一致，也难以避免记账人会篡改交易信息。

因此比特币采用工作量证明（Proof of Work）共识机制，让所有节点通过解决工作量证明难题的方式参与竞争，竞争成功的节点拥有新区块的记账权，并能够将记录的信息广播出去。其他节点接收后将根据此消息进行数据同步，确保账本一致。这种竞争记账权的过程，叫做挖矿，参与挖矿的节点，叫做矿工。矿工挖矿成功后可以获得区块奖励，即一定数额的比特币，还可以收取该区块上的交易手续费。在利益的驱使下，节点会积极参与挖矿并维护交易记录的真实有效。

比特币的发行只有一种方式，即区块奖励，也就是说比特币是通过挖矿产生的。不过，比特币并不能通过挖矿无限产生，其算法规定了每产生210100 个区块（约四年），比特币的区块链奖励就要减半一次。由于比特币的发行总量恒定为2100万个，预计会在2140年挖完。这个规定确保了比特币不会由于人为增发而发生严重的通货膨胀，可以保护比特币的价值。

比特币的运行以区块链技术为依托，比特币与区块链有着密不可分的关系。比特币是一种资产，而区块链就是为这种资产设定好运行规则的底层技术，从而保证每一笔交易顺利进行。这就好比视频文件与播放器之间的关系，视频的播放必须要通过播放器的底层技术处理才能实现。区块链技术的诞生源于比特币概念的提出，可以说区块链技术是比特币催化下的产物。目前，区块链技术不止运用于比特币等加密货币，在各个领域都有广泛的应用，但比特币仍旧是区块链技术上最早、最成功的应用。

全面解读区块链与比特币，教你看懂两者的关系，有备无患

当谈及区块链，往往离不开“比特币”一词，由于如今的加密货币都是基于区块链的名义发布，因此部分人很容易将两者的概念发生混淆。接下来，可链云 科技 会全面解读区块链与比特币的区别，教你看懂两者之间的关系。

区块链是一个分布式账目，简单来说，还是一个分散的账本，可以供很多人查看和加入其中。举个例子，每个区块，就相当于一根绳子上面的每个绳结，当每一笔新交易进入区块链后，就等于发生了一件事，为了标志事情的发生会象征性打个结，并在特定的结上面记录详细的信息。

而比特币是利用区块链实现价值储存和交易，另外，区块链本身的技术难度不是最大的，最难的是其应用的场景，以及将会面临的监管问题。

区块链有三种分类，即公有区块链、私有区块链、联合区块链；另外的一种分类则是是无权限与许可。

因此，加密货币使用区块链技术，而区块链技术却不专属于加密货币

当金融危机到来时，一些投资者纷纷选择投资加密货币，以此躲避相应的资产风险，得益于区块链解决信任问题的机制，该技术已经被应用于金融管理、交易中。主要表现为，区块链可以追踪多种类型的交易，还能在多种场景中起到防伪溯源的作用，像版权、商标、学历造假等问题纷纷曝光。

另外，区块链技术还能简化交易，使整个交易流程变得公开、透明，对每一交易事件的环节进行追踪，确保合作双方拥有一定的信任度。

在“挖矿”时开源的区块链网络，可以确保信任，还具有不可篡改等特点，当联网的计算机经过精密的算法后，正确答案出来了，“旷工”们就会得到挖矿奖励，并可以用到遍布全球的服务器，不过整个过程还是很耗能的。

可能是这一误区导致大众将比特币与区块链的概念搞混了，虽然当前超过90%的区块链项目都有发币，但是真正能落实的项目却甚少，另外，比特币疯狂挖矿的做法，很大程度上浪费了显卡和电力。

比特币是区块链技术的一个开源而已，即一个对所有人都开发的网络，凭借去中心化的优点而备受欢迎，不过，作为一个公共区块链的比特币却因为挖矿消耗了大量的计算能力，导致多个国家的电力消耗严重。

所以说，对于一种新兴技术，最好不能盲目信任或投入，认清其真正的用途，才能做到客观看到每种事物，做到有备无患。

区块链入门（比特币为例）

区块链主要解决的交易的信任和安全问题，通过每个独立的节点的去中心化实现不可篡改（依赖分布式节点的共识机制），通过非对称交易算法实现仅公开交易信息，对交易人信息保密。

辅助理解：某种程度的逆运算

挖矿就是获取新的交易信息的记账权的过程。

比特币记账（记录交易信息，也就是挖矿）的过程，也是比特币发行的过程，会奖励第一个完成挖矿计算的节点一定数量的比特币。

挖矿的规则：

注意事项：

一条成功计算成功的信息摘要：首位18位连续为0的哈希值

涉及3个算法：

账号和秘钥是不可逆推算的，秘钥是可以推算出账号的，但是账号是无法推算秘钥的，这样张三亮出私钥，就可以证明是张三账号的持有者，但是别人知道张三账号，却无法推算出张三的私钥。

在验证阶段，通过夹杂私钥生成的签名摘要+账号信息，必须要可以验证是否能匹配成功，这就需要加密算法的设计，这三个算法必须有设计上面的关联性

用户张三给李四的账号发起一笔转账为例。

用户张三，在系统中申请一个用户账号，创建的同时会收到一个私钥（通过私钥证明自己是张三）。

假设张三现在已经有10比特币，要转账给李四。

那么张三利用通过自己账号来发起一笔交易

发起人：账号张三

接收人：账号李四

转账金额：10比特币

这笔交易要广播出来，就有几个问题

为了方便节点之间更快的完成交易信息的核对，可以对交易信息进行哈希运算，这样李四和王二比对交易信息的时候，比如比对这个交易信息的时候，只需要比对哈希值就可以知道是不是同一笔交易，交易信息是否完全一样，而不需要比对 发起人账号、收款人账号、转账金额等这些信息

哈希运算：Hash(交易信息（出账人账号，紧张人账号李四，转账金额10比特币）) 获得交易摘要

签名信息不可伪造是因为签名的参数涉及到私钥

签名的哈希运算：sign（交易摘要信息，私钥） --签名摘要

开始广播，现在有一个交易信息：信息为***，信息签名为：签名摘要，大家可以开始验证，验证成功请记账。

验证的过程：verify（签名信息，出账人账号），现实生活场景中的签名字迹和签名人的姓名，是否对的上。

最后王二、麻子等等村民都收到了这个广播，但是王二速度最快完成了记账，马上通过村里的广播广而告之，我对这笔交易率先记账成功了

（因为大家的账本都只记录交易信息，不记录余额的，假设张三频繁的发送转账，要统计几年的交易记录后的余额，也是要考验村民的计算能力的（为了方便理解，你可以这么认为，实际上是挖矿的过程）），

你们村民你们就不要再算了，因为我是第一个完成校验计算的，张三的余额是够的，李四的账号也是存在的，我宣布该笔交易有效，同时我有权利获得了相应的奖励，大家一起开始记录，我的账户获得奖励1个比特币，同时你们复制我的结果，当然还有我的计算过程编号。

整个交易才算完成。

只要大家都记账了这个操作就可以了，因为是虚拟货币，类似于银行转账，而不是纸币交易，只需要在银行的系统中张三账号的余额-10，李四的账号+10即可，只不过这里的银行账本是比特币所有节点的账本都做修改。

另外，从安全角度来说，还保护了张三和李四的真实信息的隐私，因为大家看到的只是张三的账号、李四的账号，这只是两个神奇的数字，并不知道发起人是张三，收款人是李四。但是可以确认，这个交易是持有张三账号的人发起的，而不是其它人伪造的，至于张三到底是谁，住在哪里，哪个国家的，就不得而知了。

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