火龙果财经：比特币与区块链技术原理解析

一、比特币伴随着区块链的诞生

2008 年，一位名叫中本聪的神秘人物或组织发表了一篇论文，描述了数字货币的新愿景，其基本原理是区块链技术。

2009 年 1 月 3 日，不受央行和任何金融机构控制的比特币诞生，中本聪挖出了第一个比特币。比特币没有实物，它运行在互联网去中心化的P2P网络中，以区块链的形式存储在一个公共的分布式数据库中。

就像这个世界上先有鸡还是先有蛋的问题，是先发明了区块链技术的原理，然后以比特币的形式体现出来，还是后来人们向比特币学习？发现区块链技术模型的各种用途，提炼出比特币的核心技术，称之为“区块链”技术。很难确定哪个先出现。

但可以肯定的是，比特币只是区块链技术的一个小应用，也是目前唯一成熟的应用。未来，区块链技术在金融、医疗、存储、审计、公证、版权、投票等领域具有巨大的应用前景。

二、区块链原理

区块链技术使用数学方法在交易参与者之间建立信任关系，无需第三方建立信任关系。成本几乎降到了零。

区块链是一种全民（网络）参与的技术和分布式记账方式。

区块链是使用加密方法关联的数据块链。新生成的块被添加到区块链的尾部，形成一个链接。一个区块可以比作一页钞票，从下到上堆叠成为账本。新账单被添加到分类帐的顶部，并且越来越厚。为了避免票据乱序和恶意篡改票据数据比特币交易系统工作原理，票据（块）和票据（块）通过索引连接起来，索引的专业术语称为哈希值。

区块链技术原理简化如下：

当一笔交易发生时，会建立一个信息区块来完整记录交易内容，然后这个区块会被网络上成千上万的用户分发。数以万计的计算机用于验证。验证后，该区块将被打上时间戳，并在网络上添加到链上，形成区块链。

由于交易记录已经过其他参与者的认证，并以分布式方式备份在单机上，如果想要篡改区块链上的信息，则需要更改超过51%的交易记录被承认为有效的。因此，篡改单台计算机上的数据是没有意义的。这就是区块链的防篡改特性。

当区块链规模达到一定程度时，很难被破坏。区块链系统内部的复杂性随着交易记录的不断增加而不断增加，但系统中计算机性能提升的速度很难超过区块链安全锁复杂性增加的速度。

区块链技术采用分布式集体运行方式，在没有中央控制点的分布式点对点网络下构建P2P自组织网络。通过复杂的验证机制，区块链数据库可以保持完整性、连续性和一致性。即使部分参与者作弊，也无法改变区块链的完整性，更不能篡改区块链。中的数据。

三、比特币设计起源

传统信用体系主要由第三方发行。表示不利于互联网时代的全球贸易。因此，中本聪希望在 P2P 密码学上建立人类货币的信用，让金钱和信息可以像互联网上的信息一样快速运行，成本接近于零。

要想基于P2P系统发明数字货币，首先要解决数字货币行业长期存在的“双花”问题。如何保证每张数字现金只用一次，即防伪。中本聪的创新设计是通过时间戳、通用记账、全网披露等机制来防止伪造硬币，并确保不会出现重复支付的问题。这些任务的完成需要簿记员来执行，但需要有劳动报酬。比特币设计的另一个巧妙之处——自流通。

比特币不依赖任何机构发行比特币交易系统工作原理，由全网奖励参与记账的矿工产生。每个记账员都需要提供自己的计算机算力，对全网的比特币交易进行记账和时间戳，以确保不会出现重复支付；系统将每 10 分钟进行一次最快和最好的簿记。店员奖励，也就是 50 比特币，每 4 年减半，现在是 25 比特币。这就是比特币产生的过程，记账者被称为矿工，整个记账过程也是挖矿的过程。比特币上限设定为 2100 万枚，预计在 2140 年挖出，届时不会再产生新的比特币。

四、比特币的工作原理

每笔比特币交易在发生时都会广播到整个网络，以便找到簿记员（矿工）。因为成功的记账意味着赚取比特币，所以有很多竞争对手。这时候就需要进行筛选了。方法是通过工作量证明机制，算力最快的矿工可以争夺10分钟区块的合法记账权。每个矿工必须在 10 分钟内准确记录每一笔交易，并在上面打上时间戳。记录完成后，该区块在过去10分钟内的所有时间戳交易都会向全网公布，全网其他矿工进行检查和备份。确认无误后，矿工开始争夺合法区块之后的下一个区块，从而形成合法的记账区块单链，即区块链。

整个比特币区块链起源于由中本聪创建的创世区块。根据目前区块链技术在比特币中的应用，每笔交易通常需要经过至少 6 个区块的确认，才能被认定为合法交易。系统根据算法难度自动调整每个区块的创建时间约10分钟，6次确认的等待时间约为1小时，也就是比特币汇款到账的时间。

（知识浅薄，个人对内容的理解）