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關(guān)于區(qū)塊鏈比特幣的一點(diǎn)學(xué)習(xí)心得
關(guān)于區(qū)塊鏈比特幣的一點(diǎn)學(xué)習(xí)心得
Lalin
似乎突然之間，一個(gè)新名詞——區(qū)塊鏈就火了起來。為了理解這個(gè)新名詞，空閑時(shí)間看了很多文檔和資料，到目前為止，終于有了一個(gè)較大的進(jìn)步。
要理解什么是區(qū)塊鏈，就得先理解什么是比特幣。
從遠(yuǎn)古的石器時(shí)代開始，人與人之間的交易是以交換石器實(shí)現(xiàn)的，例如A給B一塊石器可以換回B的一定量的食物。這個(gè)交易過程中石器可以被稱為當(dāng)時(shí)意義上的貨幣。很長一段時(shí)間，貨幣都是商品間接交換的一般價(jià)值形態(tài)的表現(xiàn)，最初被固定在某些特定種類的商品上。到后來，這種特定商品逐漸變?yōu)榻疸y銅等金屬鑄成的錢幣形式。到了北宋時(shí)的"交子"、"錢引",南宋時(shí)的"會子",貨幣才變成真正的紙幣。到如今，貨幣已經(jīng)經(jīng)歷了實(shí)物貨幣、金屬貨幣、紙幣和信用貨幣幾個(gè)發(fā)展階段。
然而，這些階段，貨幣的發(fā)行都是一直由特定人群或政府控制的。正因?yàn)樨泿攀怯扇嘶驒C(jī)構(gòu)控制，才容易出現(xiàn)通貨膨脹等情況。
比特幣的出現(xiàn)，堪稱一個(gè)革命性的構(gòu)想，它只是一串?dāng)?shù)字，背后沒有任何資產(chǎn)支持，也沒有任何人負(fù)責(zé)，但它可以被當(dāng)做錢。而錢是價(jià)值的代表，錢本身不具有任何意義，是因?yàn)槿速x予了它價(jià)值，所有人都相信它，并用它作為商品交換的工具，它才成為了錢。
而比特幣就是一種可信的數(shù)字憑證，它是無形的，沒有實(shí)物承載它的價(jià)值，它只是一個(gè)記錄，一串?dāng)?shù)字，所有的交易都由互聯(lián)網(wǎng)完成。有了信用卡銀行卡，我們可以不用紙幣，而有了比特幣，我們可以不再需要信用卡銀行卡。
比特幣無人管理卻可以自行運(yùn)作的原理是它依靠非對稱加密技術(shù)和區(qū)塊鏈。加密和解密需要兩把鑰匙：一把公鑰和一把私鑰。公鑰是公開的，人人都可以查看，私鑰是保密的，僅限使用者查看和擁有。
比特幣能夠作為錢的原因是因?yàn)樗鼰o法被輕易偷走，無法被偽造也無法大批生成。無法被偷走是因?yàn)樗揽克借�加密，別人僅能用公鑰解。你不知道別人的私鑰，未解密的比特幣就只是一串怪異的亂碼，你無法取走它。無法偽造是因?yàn)楸忍貛艁碓从诘V工（后續(xù)有解釋）的獎(jiǎng)勵(lì)，礦工只有新建區(qū)塊才能獲得獎(jiǎng)勵(lì)。而新建區(qū)塊是一般人無法做到的。它無法大批成也是因?yàn)楸忍貛诺陌l(fā)行速度是穩(wěn)定的（現(xiàn)在每10分鐘新增12.5個(gè)，然后每四年減半，最終停止增長），因此不會像紙幣那樣，政府濫發(fā)導(dǎo)致通貨膨脹。
能夠使用比特幣交易的前提是先要擁有自己的私鑰和公鑰。比特幣交易所開戶時(shí)會先由軟件依靠算法生成一個(gè)比特幣錢包存放這對公鑰和私鑰。依據(jù)私鑰可以計(jì)算出公鑰，而公鑰無法推算出私鑰。別人能用你的公鑰解開你的比特幣，則證明這筆錢確實(shí)屬于你。但只有你用自己的私鑰才可以取出屬于你的錢，否則無效。
公私鑰對的生成依靠數(shù)學(xué)算法，較著名的有：RSA密碼體制，ElGammal公鑰加密體制和ECC橢圓曲線公鑰加密體制等。下圖為RSA加密體制的示例：
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為保證你有自己固定的錢包，公鑰會生成一個(gè)較短的易于傳播的散列值叫做指紋，作為你錢包的地址。別人向這個(gè)地址付款，你就會收到這筆錢。而你的錢包屬于你，可以用你自己保管的私鑰證明，因此私鑰的保護(hù)至關(guān)重要。
比特幣的交易，就是從一個(gè)地址到另一個(gè)地址。交易時(shí)，支付方還要提供上一筆交易的散列值（從哪里得到這筆錢），本次交易雙方的地址（錢從哪里到哪里），支付方的公鑰（用途是：通過公鑰算出指紋即錢包地址確認(rèn)公鑰屬實(shí)）以及支付方的私鑰生成的數(shù)字簽名（用途是：用公鑰解開數(shù)字簽名，保證私鑰屬實(shí)）。
交易記錄會寫入一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫。只有數(shù)據(jù)寫入了數(shù)據(jù)庫，這筆交易才算完成。
這個(gè)數(shù)據(jù)庫是一種特殊的分布式數(shù)據(jù)庫，它沒有管理員，是徹底無中心的。任何人都可以自己配置服務(wù)器加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，成為其中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)之間互相平等，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個(gè)系統(tǒng)中具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)來共同維護(hù)。除了交易各方的私有信息被加密外，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有人公開，任何人都可以通過公開的接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開發(fā)相關(guān)應(yīng)用，因此整個(gè)系統(tǒng)信息高度透明。數(shù)據(jù)庫的信息不可篡改，一旦信息經(jīng)過驗(yàn)證并添加至數(shù)據(jù)庫，就會永久的存儲起來，因此它具有非常高的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性。
這個(gè)數(shù)據(jù)庫就叫區(qū)塊鏈。
區(qū)塊鏈由一個(gè)個(gè)區(qū)塊組成，每個(gè)區(qū)塊都包含全網(wǎng)完整的數(shù)據(jù)記錄。每次寫入數(shù)據(jù)，就是創(chuàng)建一個(gè)區(qū)塊。區(qū)塊由區(qū)塊頭和區(qū)塊體組成。每個(gè)區(qū)塊都有其特定的散列值（散列值通常用一個(gè)短的隨機(jī)字母和數(shù)字組成的字符串來代表，散列函數(shù)把消息或數(shù)據(jù)壓縮成摘要，使得數(shù)據(jù)量變小，將數(shù)據(jù)的格式固定下來。該函數(shù)將數(shù)據(jù)打亂混合，重新創(chuàng)建一項(xiàng)數(shù)據(jù)，計(jì)算具有不可逆性即可以通過原數(shù)據(jù)計(jì)算出散列值，但不能通過散列值倒推出原數(shù)據(jù)），依據(jù)區(qū)塊頭的各項(xiàng)特征，計(jì)算出其散列值（每個(gè)區(qū)塊的散列值長度相等）。區(qū)塊頭的散列值既包括當(dāng)前區(qū)塊體的散列值，還包括上一個(gè)區(qū)塊的散列值。
因此只要區(qū)塊中的數(shù)據(jù)改變了，該區(qū)塊的散列值就會改變，從而引起區(qū)塊鏈中所有區(qū)塊散列值的改變，這也體現(xiàn)了區(qū)塊鏈的不可篡改性。
每個(gè)節(jié)點(diǎn)（區(qū)塊）之后只能連接一個(gè)區(qū)塊，新區(qū)塊的添加要通過大量的計(jì)算（新記錄的添加要經(jīng)過大量計(jì)算才能算出新的有效散列值，再通過連接傳遞到全網(wǎng)其他節(jié)點(diǎn)，使其他節(jié)點(diǎn)保持同步），因此不可能在短時(shí)間內(nèi)生成一個(gè)新的區(qū)塊并達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的一致性和穩(wěn)定狀態(tài)。計(jì)算散列值的機(jī)器叫做礦機(jī)，操作礦機(jī)的人叫做礦工，這個(gè)計(jì)算并加入?yún)^(qū)塊鏈的過程就叫采礦。
要經(jīng)過無數(shù)次無意義的計(jì)算才能生成有效的散列值，因此采礦的過程既耗費(fèi)資源又需要較長的時(shí)間。目前來看，由于寫入數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)使用，挖礦的收益不一定能維持本身的成本，區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景還是有限的。
當(dāng)人類第一次沒能在國際象棋上贏過計(jì)算機(jī)之后，歷史就邁入了另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
作為歷史夢境的觀看者，作為歷史節(jié)點(diǎn)的締造者，我們見世界從濃霧中走來，又向濃霧中走去。當(dāng)我們從一個(gè)夢境趕赴另一個(gè)夢境，時(shí)間就成了渡河的筏。
贊美科技，贊美人類！
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