深入剖析比特币（BTC），BTC的来源、组成和运作

深入剖析比特币（BTC），BTC的来源、组成和运作

加密鼠尾草

2022-07-18 14:15 广东

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比特币定义：猜数字游戏

白皮书将比特币 (BTC) 描述为“点对点电子现金系统”。 但比特币从何而来？

根据一种算法，新的比特币被生成并提供给解决预先指定的数学挑战的计算机用户。 数学题涉及哈希，哈希是小于或等于目标哈希的64位十六进制数。 所以，比特币只是一个数字，比如 12345。

为了说明这一点，我们假设 Rose 女士从她的钱包中取出一张 1 美元的钞票，编号为 G6607081974P。 考虑到联邦储备系统（在美国）以最低容量运作，没有其他法案具有 G6607081974P 编号。

由于这笔钱的面值为 1 美元，罗斯女士可以用它买一杯咖啡。

现在，假设有两个人一致认为 R7607081974P 账单实际价值 4,000 美元。 12345号比特币和R7607081974P号1美元钞票的唯一区别在于，1美元钞票有实物存在和面值，很有价值。 另一方面，比特币没有内在价值，只有一个数字。 数字可能有两个人都认同的价值，但它本身没有价值。 所以比特币是由一群玩数字猜谜游戏的人创造的。

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那么，首先玩这个游戏的意义何在？ 该游戏意义重大，因为它是一种有助于验证比特币网络交易历史并确保其安全性的技术。 任何想要向网络贡献新交易的人都必须先玩并赢得一场比赛，这需要计算能力。 因此，攻击者会发现要对网络造成任何损害既困难又昂贵。

比特币由什么支持以及比特币如何运作？

与传统货币不同，比特币既不是由中央银行发行，也没有政府支持。 因此，传统上影响货币价值的通货膨胀率、货币政策和经济增长指标不适用于比特币。

比特币基于区块链，区块链是一种分布式数字账本。 区块链是由称为块的单元组成的链接数据体，其中包含有关每笔交易的信息，例如买家和卖家、时间和日期、总价值以及每次交易的唯一标识符。 条目按时间顺序连接以形成数字区块链。

当一个块被上传到区块链时，任何人都可以看到它，从而充当加密货币交易的公共记录。 区块链是去中心化的，这意味着没有单一实体控制它。 块的数字链类似于任何人都可以编辑的谷歌文档。 它不属于任何人所有，但知道链接的任何人都可以为它做出贡献。 随着不同的人对其进行更改，您的副本也会更新。

虽然每个人都可以编辑区块链的想法似乎不安全，但这正是比特币值得信赖和安全的原因。 要包含在比特币区块链中，一个交易块必须得到大多数比特币矿工的验证。

用于识别用户钱包和交易的唯一代码必须遵循正确的加密方案。 由于这些独特的代码是很长的随机数，因此很难伪造它们。 每笔交易所需的区块链验证码的统计随机性大大降低了连接到网络的任何人进行欺诈性比特币交易的可能性。

为什么要创建比特币？

在 19 世纪和 20 世纪，世界上许多最流行的货币都可以兑换固定数量的黄金或其他贵金属。 然而，大多数国家在 1920 年代和 70 年代之间放弃了金本位制，部分原因是两次世界大战的财政压力以及全球黄金生产无法跟上经济发展的步伐。

此外，黄金和白银等实物贵重物品以前曾用于商品和服务贸易。 但由于实物资产携带不便，容易丢失和被盗，因此银行为用户保管这些资产，并做票据确认用户在银行持有。

用户依靠银行来维持他们的货币价值并保护他们的资金。 然而，在 2008 年至 2009 年间，世界各地的几家银行和其他金融机构倒闭，政府不得不用纳税人的钱来救助它们。

银行（作为公共资金的保管人）的失败凸显了现代金融体系的脆弱性以及分散金融服务以提升客户体验的必要性。 因此，比特币被视为对金融危机和金融界对银行作为金融交易中介的依赖的回应。

中本聪的想法是将银行从金融交易中移除，取而代之的是不需要第三方确认的点对点（P2P）支付系统，从而消除了银行为每笔交易提供便利的需要。 区块链是一种基于网络的分类账，它是比特币和其他加密货币建立信任的方式。 那么，比特币是什么时候诞生的？

2009 年 1 月 3 日，区块链正式启动，第一个区块被称为创世区块。 一周后，第一笔测试交易发生了。 比特币区块链仅适用于在其存在的头几个月内确认比特币交易的矿工。

在这一点上，比特币没有真正的货币价值。 矿工——解决复杂数学问题以发现新比特币并验证现有比特币交易是否有效和准确的机器——将以交换比特币为乐。

2010 年 5 月 22 日，一名佛罗里达男子同意以 10,000 个比特币购买两个价值 25 美元的棒约翰披萨，第一笔经济交易用了一年多的时间才完成。从那时起，这一天就被称为比特币披萨日。

作为此次交易的结果，比特币的初始真实世界价格或价值被设定为 4 BTC%。 供应链管理、跨企业资源规划、物流、能源交易、DAO 或去中心化自治组织以及许多其他应用目前正在使用比特币进行探索。

比特币是什么时候创建的？

比特币是在 2008 年金融危机之后通过匿名实体或一群名叫中本聪的人撰写的白皮书创建的。 这场危机成为比特币发展的强大动力。 本指南旨在让您了解比特币已经存在了多长时间、谁开始使用它以及比特币的用途是什么？

2007 年和 2008 年的金融危机——通常被称为次贷危机——是一场全球性事件，由于房地产市场的崩溃，导致全球金融市场（从美国开始）的流动性大幅收缩。

由于过度的金融市场投机和银行冒着数百万美元存款的风险，世界陷入全球衰退，白皮书为第一个基于分布式账本技术（DLT）的全功能数字货币奠定了基础，即区块链。 那么，什么是比特币，它是如何运作的？

比特币白皮书是第一份阐述加密安全、无需信任的点对点 (P2P) 电子支付系统基本原理的文件，该系统从根本上设计为抗审查和透明比特币采用的加密，同时为个人收回财务权力。

比特币是一种数字货币，也称为加密货币，其功能独立于任何中央机构。 加密货币是一种数字交换方式，它使用加密来保护和验证交易。 加密是指将明文转换成无意义或随机文本的方法，称为密文。 对仅允许消息的发送者和预期接收者读取其内容的安全通信技术的研究称为密码学。

比特币是作为现有法定货币的替代品而创建的，最终可能被视为一种全球货币。 如今，英镑和美元等法定货币是全球使用最广泛的货币类型。 法定货币在供应和创造方面由国家政府控制，并以对该政府的信任和信心为后盾。

然而，比特币利用点对点技术促进相信被转移资产具有内在价值的各方之间的交易。 P2P 是指在没有中央机构干预的情况下，个人之间直接交换资产，例如比特币。

比特币是由什么组成的：比特币中的公钥和私钥

从最基本的角度来看，比特币是一种自治的公钥密码系统，它通过一系列数字签名的交易而不是消息来促进点对点之间的数字价值交换。 比特币交易的基本流程与公钥加密和数字签名图中的一系列加密消息相同。

为保护数据免遭未经授权的访问或使用，公钥密码术使用一对密钥对其进行加密和解密。 数字签名是一种电子签名，它使用数学算法来验证数字消息的有效性和完整性。 因此，比特币是一个数字签名链。

每个所有者通过对先前交易的哈希和下一个所有者的公钥进行数字签名，将比特币发送给下一个所有者，然后将其附加到硬币的末尾。 收款人可以通过验证签名来确认所有权链。

用户必须有权访问相关的公钥和私钥才能传输所需数量的比特币。 虽然指的是拥有比特币的人，但实际上意味着他们可以访问包括公钥和私钥的密钥对。

公钥是指一些比特币之前被转移到的地址。 随附的唯一私钥（密码）允许比特币在发送到上述公钥（地址）后发送到其他地方。

比特币地址，也称为公钥，是随机生成的字母和数字序列，类似于电子邮件地址或社交媒体网站上的用户名。 顾名思义，它们是公开的，因此用户可以安全地与他人共享它们。 事实上，如果用户希望任何人向他们发送比特币，他们必须给他们他们的比特币地址。

私钥由一组随机生成的不同字母和数字组成。 私钥应该保密，就像电子邮件或其他服务的密码一样。 切勿将您的私钥透露给您不完全信任的人以窃取您的私钥。

比特币地址可以比作透明的保险箱。 其他人可以看到里面的东西，但只有私钥的所有者才能打开保险箱并获取资金。

交易输入和输出

虽然单独处理硬币是可以想象的，但在转账中对每一分钱进行单独交易是不方便的。 交易有许多输入和输出，以允许拆分和合并价值。

通常，要么有来自先前更重要交易的单个输入，要么有多个输入组合较少数量的最多两个输出：一个用于支付，一个用于将任何更改返回给发送者。

现在，假设 Romeo 想给 Juliet 发送 1 BTC。 他通过使用他的私钥签署包含交易特定信息的消息来做到这一点。 此消息将包含以下内容并且必须广播到网络：

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输入：输入包含有关先前交付到 Romeo 地址的比特币的详细信息。 考虑这样一种情况，罗密欧从爱丽丝那里收到 0.7 个比特币，从鲍勃那里收到 0.7 个比特币。 现在，要将 1 BTC 转移给 Juliet，可能有两种输入：一种是 Alice 的 0.7 BTC 的输入，一种是 Bob 的 0.7 BTC 的输入。

金额：Romeo 想要发送的金额是 1 BTC。

输出：初始输出为 1.4 BTC 到 Juliet 的公共地址（0.7 BTC + 0.7 BTC）。 第二个输出是 0.4 BTC 作为“零钱”返回给 Romeo。

通过网络广播和确认

在上面的示例中，Romeo 将通过他的钱包软件将他打算进行的交易广播到比特币网络。 输入（即罗密欧之前获得他声称拥有的比特币的地址）由一组称为“矿工”的特定网络成员验证。

矿工还通过组合与标记大约同时广播到网络的附加交易列表来创建一个区块。 任何已完成工作证明或 PoW 的矿工都可以通过引用先前的块来提议将新块添加到或“连接到”链。 然后将新块通知网络。

如果其他网络参与者（节点）同意它是一个有效的块（即它包含满足所有协议要求并完全引用前一个块的交易），那么它就会被转发。 当提出下一个区块时，另一个矿工最终将在其之上构建，称其为前一个区块。 下一个矿工将“验证”添加到最后一个区块的所有交易。 随着块被添加到链中，Romeo 交易的确认数量增加。

什么是比特币挖矿，它是如何运作的？

向比特币区块链添加新交易的过程称为比特币挖矿。 这是一项艰巨的工作。 比特币矿工使用 PoW 技术，其中计算机竞争解决验证交易的数学问题。

通常，矿工会尝试生成一个小于或等于目标哈希值的 64 位十六进制数，称为哈希值。 比特币哈希率表示矿工试图解决当前比特币块或任何给定块时创建的估计哈希数。

比特币的哈希率以每秒哈希数或 H/s 来衡量。 矿工需要高哈希率，以兆哈希每秒 (MH/s)、千兆哈希每秒 (GH/s) 和太哈希每秒 (TH/s) 衡量，才能成功挖矿。

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比特币代码用额外的比特币奖励矿工，以鼓励他们继续竞相解决难题并维护整个系统。 这就是将新的区块链交易添加到系统中的方式。

重要的是要注意，比特币哈希率与每个块的解决速度无关。 比特币挖矿难度值（每个区块向上或向下调整）确保区块在称为区块时间的固定时间范围内得到解决。

比特币挖矿的利润远低于过去，这使得收回与获取计算能力和通过消耗电力运行计算能力相关的增加成本变得更具挑战性。

当该系统于 2009 年首次推出时，矿工们每次赚取比目前更多的比特币时都会收到一张印章。 区块奖励每 210,000 个区块减半（大约每四年）。

例如，2009 年最初开采时，一枚比特币价值 50 BTC。 2012 年减少到 25 BTC。2016 年再次减半到 12.5 BTC。 2020 年 5 月 11 日，奖励再次减少至 6.25 BTC。

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随着交易数量的增加，矿工每张邮票的报酬就会减少。 预计到 2140 年所有比特币都将流通，矿工别无选择，只能依靠交易费用从验证网络中获利。

什么是比特币钱包，它是如何工作的？

比特币钱包是一种数字钱包比特币采用的加密，用于存储比特币和其他加密货币，例如以太坊 (ETH)。 比特币钱包（或任何加密钱包）是一种数字钱包，用于存储授权访问 BTC 公共地址并允许交易的加密密钥。 比特币钱包有五种类型：移动、网络、桌面、硬件和纸质。

比特币钱包不仅存储您的数字货币，而且还使用唯一的私钥保护它们，只有您和您提供代码的其他人才能访问该私钥。 加密钱包允许您存储、发送和接收各种硬币和代币。 一些处理基本交易，而另一些则包括对基于区块链的去中心化应用程序或 DApps 的内置访问。

当您创建一个比特币钱包时，您将获得一个私钥和一个与您的钱包关联的公钥。 当您创建一个比特币钱包时，您将获得一个私钥和一个与您的钱包关联的公钥。

公钥类似于电子邮件地址，因为它可以与任何人共享。 当你创建你的钱包时，你创建了一个公钥，你可以与任何人共享以接收资金。

私钥是一个严密保护的秘密。 它与您的密码类似，不应被破解或与任何人共享。 相反，你用这个私钥花钱。 如果有人获得了您的私钥，您的帐户很可能会被黑客入侵，您将失去所有加密货币存款。

什么是比特币交易所，以及如何买卖比特币？

比特币交易所是一个数字市场，交易者可以在其中使用各种法定货币和山寨币买卖比特币。 比特币货币兑换是一个在线平台，充当 BTC 买卖双方之间的中间人。

交易者可以使用市价单或限价单买卖比特币，就像在典型的证券交易所一样。 在交易所进行比特币交易，用户首先要在交易所注册，然后经过一系列的身份验证过程。 认证成功后，创建用户账户，用户在买卖BTC前必须先将资金投入其中。

然而，在深入研究如何投资比特币之前，您需要做一些事情。 这些是其中的一些：

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为了将您的资金投资于比特币，请遵循我们的指南。 同样，要兑现您持有的 BTC，请遵循我们的指南。

比特币有多匿名？

比特币通常被称为“匿名”，因为它可以在不泄露任何个人身份信息的情况下发送和接收。 然而，用 BTC 实现合理的匿名可能很困难，完全匿名可能是不可能的。

发送和接收比特币类似于匿名写作。 如果作者的笔名曾经与他们的身份相关联，那么他们曾经以该名字写的所有内容也将与他们相关联。

您的假名是您接收比特币的地址。 涉及地址的每笔交易始终记录在区块链中。 如果您的地址与您的身份相符，则每笔交易都将与您相关联。 因此，比特币是匿名的而不是匿名的。

比特币的优点和缺点

比特币的优势

没有政府控制比特币网络。 每个参与比特币网络的玩家自动保证协议的运行。 与传统金融基础设施相比，比特币用户对个人信息和金融数据的控制权明显高于法定货币和信用卡等其他数字支付方式的用户。 与法定货币和信用卡等其他数字支付方式的用户相比，他们面临的身份盗用风险也更小。

当欺诈者掌握了有关某人身份的足够信息（例如他们的姓名、当前或以前的地址或出生日期）时，就会发生身份盗窃。 由于加密私钥将用户身份隐藏在公开可见的比特币钱包地址后面，因此使用加密时身份盗用的风险很低。

比特币的网络哈希率，衡量在任何给定时间验证比特币区块链上的交易所涉及的总集体计算机能力的衡量标准，不断打破记录。

值得庆幸的是，随着比特币区块链对 51% 攻击的可能性变得更有弹性，它内置了更高的网络安全性，确保区块链分类账的共享真相受到保护，但 51% 攻击的威胁始终是可能的. 当一个或多个矿工控制超过 50% 的网络挖矿能力、计算能力或哈希率时，就会发生 51% 攻击。 如果成功，负责的矿工将有效地控制网络和网络上的一些交易。

51% 攻击将允许矿工阻止记录新交易、禁止验证或完成交易、更改交易顺序、限制其他矿工在网络内开采代币或代币，以及反向交易以双花代币。

例如，双花情况将允许矿工使用加密货币支付某些东西，然后再撤销交易。 这意味着矿工保留他们购买的任何东西，以及交易中使用的加密货币，从而欺骗卖家。 然而，随着区块链规模的增长，流氓矿工攻击它变得更加困难。 另一方面，较小的网络可能更容易受到块攻击。

比特币的缺点

政府可能会像某些司法管辖区之前所做的那样，试图限制、监管或取缔比特币的使用和销售。 此外，比特币的波动性总是出现在新闻中，这是许多交易者因担心价格下跌而避免接受比特币作为支付方式的一个关键原因。 不幸的是，比特币仍然被用来支付非法操作和洗钱的费用。 另一方面，世界各地的秘密机构正在加强其网络安全和反加密货币犯罪能力。

比特币交易的不可逆性并不总是一件好事。 如果发生攻击、拙劣的交易或欺诈性的产品交换，它很快就会成为一个大问题。

根据现代金融的基本原理，任何电子产品都必须是可逆的。 如果比特币真的是金钱的互联网，它也应该有一个“后退”按钮。 只有在没有撤消/后退按钮的情况下才有可能防止欺诈。 但是，在发现并纠正可疑事件后，可以使用撤消选项来检测欺诈并将欺诈降至最低。

相反，在 BTC 被盗的情况下，小偷需要私钥才能从公司拿走价值 100 万美元的比特币。 由于 BTC 余额转移是不可逆的，如果黑客窃取了比特币，它们将无法恢复。 此外，比特币钱包的密码是不可恢复的——如果用户忘记了密码，钱包里的钱就一文不值了。

比特币的未来

未来十年对于比特币的发展可能至关重要。 除了金融革命之外，比特币环境还有几个方面值得投资者特别关注。 目前，加密货币在价值储存和交换媒介之间左右为难。

尽管日本等世界各国政府已将其视为一种可行的商品支付方式，但机构投资者仍热衷于参与其中并从其定价波动中获利。

然而，可扩展性和安全性问题使这两个事件无法成为完美的交换媒介。 此外，对安全、保管和资本效率的担忧仍然是一个需要解决的挑战。

投资加密货币和其他首次代​​币发行 (ICO) 具有高风险和投机性，本文并非作者对投资加密货币或其他 ICO 的建议。 由于每个人的情况都是独一无二的，因此在做出任何财务决定之前，应始终咨询合格的专业人士。 作者对此处包含的信息的准确性或及时性不作任何陈述或保证。