比特币简介

比特币：又称“比特黄金”，是一种在线虚拟货币。网民可以在网络游戏中使用比特币购买一些虚拟物品，比如衣服、帽子、装备等。网友们也用它来购买实物。.

比特币（BitCoin）的概念最初是由中本聪在 2009 年提出的，是根据中本聪的思想设计发布的开源软件以及建立在其上的 P2P 网络。比特币是一种 P2P 形式的数字货币。点对点传输意味着去中心化的支付系统。

与大多数货币不同，比特币不是由特定的货币机构发行的。它是根据特定算法通过大量计算生成的。比特币经济使用由整个 P2P 网络中的许多节点组成的分布式数据库来确认和记录所有交易。并利用密码学的设计来保证货币流通各个环节的安全。

如何购买

用户可以购买比特币，同时使用电脑按照算法进行大量的计算来“挖掘”比特币。

当用户“挖”比特币时，需要使用计算机搜索 64 位数字，然后通过反复解谜与其他淘金者竞争，为比特币网络提供所需的数字。如果用户的计算机成功创建了 A 组数字，那么您将获得 25 个比特币。

由于比特币系统的去中心化编程，每10分钟只能获得25个比特币比特币如何购买物品，到2140年，比特币流通上限将达到2100万个。换句话说，比特币系统是自给自足的，经过编码以抵抗通货膨胀并防止其他人破坏该代码。

交易方式

比特币是类似电子邮件的电子现金，交易双方需要一个类似电子邮件地址的“比特币钱包”和一个类似电子邮件地址的“比特币地址”。与发送和接收电子邮件一样，发件人通过计算机或智能手机将比特币直接发送到收件人的地址。

比特币的数学

主要涉及两个方面，一是数字签名和非对称加密技术，二是数字指纹技术。懂数字加密技术的可以跳过这个介绍。

1. 数字签名机制

数字签名是现代计算机密码学中的一个重要概念。比特币的数字签名基于非对称加密算法。具体例子如下：如果小明想给小红发一条消息，但是这条消息可能被小张监听到了，他们想了一个好办法，通过一套协商好的加密规则对信息进行加密，这样即便是小张监听到了内容，他也无法破译信息的内容，因为他不知道加密规则。这称为对称性。加密。

但是，对称加密有一个明显的缺点。小明需要将加密规则告知小红。如果小张能截获加密规则，那么小明和小红之间的信息交换就可以破解，小张也可以冒充小明给小明。Red 发送虚假消息，因此我们需要另一套通信规则来避免这种情况。

非对称加密可以有效解决上述问题。首先，小明需要一对公钥和私钥。公钥和私钥成对存在。公钥是由私钥通过不可逆的数学公式生成的。公钥和私钥遵循以下规则：

1. 用公钥加密的信息可以用私钥解密，反之不行；

2、用私钥签名的信息可以用公钥验证，即验证签名；

可以看出，在这种情况下，整个系统中没有人可以伪造小明发送信息，因为只有小明知道他的秘钥，这样的设计可以有效保证发送方不被恶意伪造。

当然，这种机制也可以进行加密信息传输。

以上就是数字签名和非对称加密的主要内容。两者结合可以保证交易的安全性。签名算法的一般原理可以用下面一个简单的数学例子来说明：

我们将两个数字相加，例如 2+8=10。这个结果只需要一次操作就可以验证，但是从10中推导出2和8是比较困难的，因为有很多可能性。这说明我们可以找到一种不可逆或难以逆向的数学算法，并利用该算法实现非对称加密。

事实上，比特币使用的是椭圆曲线数字签名算法（SECP256K1），可以很大程度上保证交易过程不被破解，我们在正常使用时也不必担心。比特币的产生钱包地址也是基于这个算法，先从随机字符串生成秘钥，然后用算法生成公钥，公钥经过变换，生成比特币钱包地址。 ，只要我们知道随机种子或者秘钥，就可以计算出钱包的地址，但是这个过程是不可逆的，所以保护好你的秘钥非常重要。

2.数字指纹

如果小明给小红发消息，小红被小张截获后如何验证消息没有被篡改？小明想到了一个聪明的办法。他提前将发送的信息进行了转换，生成了一个字符串。如果原始信息被篡改，字符串也会发生很大的变化比特币如何购买物品，然后将两端的消息发送给小红。小红收到后，首先对收到的信息进行同样的变换，得到一个字符串，然后将该字符串与小明生成的字符串进行比较。如果它们相等，则意味着该信息没有被篡改。过程如下：

1.小明通过算法对发送的信息进行转换，得到指纹串。

2. 将信息和对应的指纹串发送给小红。

3、小红提取信息，进行同样的变换，得到第二个指纹串。

4.小红可以通过比较两个字符串来判断信息是否被篡改。

我们将上述过程称为数字指纹技术，广泛应用于比特币交易系统。常见的数字指纹算法有MD5/SHA1/SHA256等。注意数字指纹也是不可逆的，即无法通过指纹字符串。反转原始信息。

交易原则

比特币交易是去中心化的。为了便于理解，我们不妨想象一个故事。故事中共有三个主角：小明、小红、小张。小明想给小红转一笔钱。传统的交易流程应该是这样的：

1、使用指定的结算中心记账，需要维护一个中央账本。

2. 账本不透明。大家只能查看自己的账户信息，可以随意查看和操作自己的个人账户。

3. 货币发行

我们目前的货币体系是基于信用的。事实上，我们使用的货币的价值是由国家信用支撑的。中央银行发行货币。央行估计市场需要的货币总量，然后印出相应数量的货币，然后主要通过商业银行以负债的形式发行，使货币流通到市场上。整个货币以央行为中心发行，凭空印制，货币的价值很大程度上取决于央行。的信任。

4. 这个系统的问题。

显然，在这样的结算系统中，小张的位置非常重要，每个人的账户信息都组织在一个由他维护的中央账本中。对于小明和小红来说，这笔支付是基于小张的信任，因此，中心化交易系统存在以下弊端：

1.过度依赖有能力冻结所有账户的中央清算机构；

2、唯一的总账有丢失或损坏的风险；

3.交易成本较高，需要一个中央机构进行所有账簿操作；

4、通胀风险，由于货币是由中央机构发行的，存在这些机构乱发货币的风险，但中央银行通常采用这种方式来调节经济；

针对这些问题，比特币给出了相对较好的解决方案。由于比特币采用分布式账本，没有中央结算机构，因此在底层原理上与传统货币体系有很大不同。事实上，比特币中所有的交易节点都是平等的，每个节点都负责维护一个账本，所有的账本每隔一段时间就会同步一次。比特币网络还提供了“民主”的账本决策机制，确保每一刻都只有一个有效的账本。

小明、小红和小张之间有交易的需要，但三人互不信任。他们不能接受其中一个人单独负责记账，因此他们同意他们每个人都维护一个分类帐，不加选择地记录所有记录。交易不依赖于某个分类账。在这种情况下，每个人都是记账人，但每次记账的结果可能不同，那么谁以谁为准呢？于是他们同意最终版本的账本由投票机制保证，三者中有两个记账结果相同，然后强制每个人的账本与最终版本同步，于是他们开始愉快地交易。

回顾过程中发生的事情：

1、交易摆脱对中央账本的依赖，记账由大家共同参与；

2. 民主化的决策机制，超过一半的相同账本被认为是有效账本，其余被强制同步；

3、记账成本分散，全网分摊；

4. 消除账本被篡改的可能性，至少篡改网络中一半以上的账本才能生效；以上就是去中心化交易的核心原理，但是这个系统还存在一些致命的漏洞，比如双重支付等，这里先按。

真正的比特币交易是基于密码学的，相互之间通信的隐私保护是由一对公钥和私钥完成的。简化步骤如下：

第一步，小明想给小红转一笔钱。他首先用自己的私钥签署了一条转账消息，其中包含以下信息：

1.小明自己的钱包地址；

2.小​​红的钱包地址；

3、转账信息（转账金额、时间等）；

4.小明的公钥；

第二步，小明通过比特币网络向全网广播转账信息，全网每个节点都能收到转账请求；

第三步，验证他人（小张和小强）的转账信息，主要验证以下几点：

1、信息是否是小明发送的，可以通过小明的公钥验证；

2.小​​明的钱包地址是否有足够的钱，因为账本是公开的，大家可以查看，可以根据交易记录查看小明的余额是否充足。

第四步，其他人公布验证结果，投票决定交易是否有效。如果有效，交易记录会保存到最新的账本中，其他所有的账本都会同步到这个账本上（其实这部分工作是很多矿工做的），这是一个简化的过程，可以在这个阶段可以这样理解）。

第五步，小红确认收货，同步后小红通过观察最新的账本就可以知道是否收到了。

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