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比特币基本概念

比特币(BitCoin)是一种P2P形式的虚拟货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。比特币不依靠特定货币机构发行,它通过特定算法的大量计算产生,比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为。P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付。这同样确保了货币所有权与流通交易的匿名性。

比特币与其他虚拟货币最大的不同,是其总数量是非常有限的,具有极强的稀缺性。该货币系统在前4年内只有不超过1050万个,之后的总数量将被永久限制在2100万个之内。还有一点是,你可以用电脑生产比特币。

到目前为止,比特币的创始人“中本聪”的真实身份仍然是个迷,在比特币社区里也不时有人冒称自己是“中本聪”来获取关注。很多社区成员猜测“中本聪”发明比特币的原因是对现有的货币体系不满,政府可以随意滥发货币,容易导致通货膨胀,而通货膨胀其实就是变相抢劫人民财富。所以其希望比特币能够成为全球自由流动、不受政府监管和控制的货币。

比特币的发行总量为2100万,每个比特币又可以拆分成100万聪(satoshi)。在2009年1月4日,比特币的创世区块被发掘出来之后,每一个“胜利节点”将获得系统赏金50个比特币,当总量达到1050万时(2100万的50%),赏金减半为25个。当总量达到1575万(新产出525万,即1050的50%)时,赏金再减半为12.5个,以此循环。这个计算过程就被形象地称为比特币挖矿,货币总量按照设计预定的速率逐步增加,增加速度逐步放缓,并最终在2140年达到2100万个的极限。

参与挖矿的节点,被称为“矿工”,“矿工”在挖矿时有一个很重要的指标“难度值”(difficulty),它决定了矿工大约需要经过多少次哈希运算才能产生一个合法的区块。比特币的区块大约每10分钟生成一个,如果要在不同的全网算力条件下,新区块的产生保持这个速率,难度值必须根据全网算力的变化进行调整。简单地说,难度值被设定在无论挖矿能力如何,新区块产生速率都保持在10分钟一个。难度的调整是在每个完整节点中独立自动发生的。

每2016个区块,所有节点都会按统一的公式自动调整难度,这个公式是由最新2016个区块的花费时长与期望时长(期望时长为20160分钟即两周,是按每10分钟一个区块的产生速率计算出的总时长)比较得出的,根据实际时长与期望时长的比值,进行相应调整(或变难或变易)。也就是说,如果区块产生的速率比10分钟快则增加难度,比10分钟慢则降低难度。因为其采用独特的“区块链”技术,所以在谈到比特币的时候总是和“区块链”联系在一起。在比特币诞生的10年时间里,因为其社区成员的不断努力,使越来越多的人认识到比特币,从最初的2万比特币买一个披萨到现在Bitcoin ATM 取款机在欧美等地遍地开花,比特币的价格也从最初的1美分/个到18年顶点时的2万美金/个。

比特币的特点

比特币的特征主要体现在比特币是被设计为允许匿名的所有权与使用权,比特币既可以被以计算机文件的形式(wallet)保存在个人电脑中,也可以储存在第三方托管服务。 不管以何种形式保存,比特币都可以通过比特币地址发送给互联网上的任意一个人。P2P的分布式特性与不存在中央管理机制的设计确保了任何机构都不可能操控比特币的价值,或者制造通货膨胀。

1、分散性

比特币网络不是由一个中央机关控制的。每一台机器挖矿和比特币交易流程构成了网络的一部分,并且一起运行。这意味着,从理论上讲,任何一个中央机构不能通过货币政策使其崩溃。

2、匿名性

用户可以保存多个比特币地址,不需要任何姓名,地址和其他用户的个人信息。

3、透明性

比特币的区块明细,可以查看每一个比特币地址交易的细节,Blockchain上有实时交易记录。也就是说,如果用户公开一个比特币地址,任何人都可以查看该地址的交易明细。但是并不知道该地址的用户是谁。

4、不可逆性

当用户向一个比特币地址发送比特币,转账不可撤回,除非收款发给你。

5、全球通用性

在全球任何国家地区,只需要有网络的地方都可以使用。

6、数量有限性

比特币与其他虚拟货币最大的不同,是其总数量是非常有限的,具有极强的稀缺性。该货币系统在前4年内只有不超过1050万个,之后的总数量将被永久限制在2100万个之内。

比特币与区块链

区块链不是一个新鲜的事物,而是一个集密码学、分布式储存、共识机制以及智能合约等经典学科与一身的技术。随着比特币逐渐走进大众视野,比特币所运用的区块链技术也引起了人们的关注。而比特币则是区块链技术的首次应用,它是区块链1.0时代的代表。而区块链1.0时代的最主要特征就是以比特币为代表的数字货币。

没有规矩不成方圆,在任何一个系统里有需要一定的规则来维护,当然比特币系统里也有,这个规则就是“共识机制”。目前比特币采用的共识机制是“pow”,即工作量证明机制。简单来说就是多劳多得。节点们通过大量运算,记录比特币交易,维护系统,就可以获得比特币奖励。同样,共识机制也成为区块链核心技术之一。

比特币的诞生让人们认知到了区块链技术的强大。人们意识到,区块链技术可以不仅可以用在数字货币上,还可以应用到其他场景中,解决当下很多行业的痛点。比如金融、供应链等。而区块链带给人们的不仅仅是技术,更是思想上的变革,里面所蕴含的民主思想、激励机制对社区治理提供了很大的借鉴意义,这才是区块链真正的价值。

当然,金无足赤 。比特币大火之后,很多“空气币”以及假借区块链外衣进行诈骗的项目出现了。而这种乱象的出现,与区块链技术本身无关,是市场和人心结合产生的弊端。对于这一乱象,目前国家已经在不断加强监管,那些打着区块链名义诈骗的行为也终将受到严惩。

比特币地址与密钥

比特币在产生地址时,相对应的私密密钥也会一起产生,彼此的关系犹如银行存款的账号和密码,有些在线钱包的私密密钥是存储在云端的,用户只能透过该在线钱包的服务使用比特币。

比特币地址

地址用于接收比特币,功能类似银行的存款账号,但不需要实名登记。若只公开地址不必担心里面的比特币被盗走,也没有任何身份信息,也可以离线产生。比特币的地址是由用户的公开密钥经过 SHA-256 散列运算后,再通过 RIPEMD-160 散列运算而得,其长度固定为 160 个比特(bits),通常会利用 Base58 将之编码成一串由英文字母和数字所组成的字符串,以方便显示或散布,其特征是皆以“1”或者“3”开头,区分大小写,但不包括“IlO0”等字符,“1”开头的地址长26~34位,“3”开头的地址长34位,例如"1DwunA9otZZQyhkVvkLJ8DV1tuSwMF7r3v",地址也可编码成快速反应矩阵码(QR-Code)的形式让移动设备能够便捷地读取复制 。比特币客户端可以离线生成比特币地址。一个人可以生成并拥有许多比特币地址,并用在不同的交易上,而且除非自己揭露,或与其他数据链接,否则外人无法看出其中的关系。可用的比特币地址数量接近2161个[。形象地说,假如地球上约有263粒沙,如果每一粒沙中有一个地球,那么比特币地址总数远远超过所有这些“地球”上的所有的沙子的数量。

比特币秘钥

比特币的私密密钥(私钥,private key),作用相当于金融卡提款或消费的密码,用于证明比特币的所有权。拥有者必须私密密钥可以给交易消息(最常见的,花费比特币的消息)签名,以证明消息的发布者是相应地址的所有者,没有私钥,就不能给消息签名,作为不记名货币,网络上无法认得所有权的证据,也就不能使用比特币,交易时以网络会以公钥确认,掌握私密密钥就等于掌握其对应地址中存放的比特币。

私密密钥必须保密、否则任何人只要拥有某一地址的私密密钥,即可使用其中的比特币。也不能丢失,而且不像金融卡密码遗忘时,用户可以根据当地的金融规范,携带自己的身份证件,亲自前往金融机构据点,办理密码重置后继续使用原来的账户,但若比特币的私钥丢失,将如同忘记保险箱的密码而无法正常打开取用保险箱内的物品,而且没有方法可以重置(除非有事先备份),2013年,有一位英国用户因为不小心丢弃了存有其私密密钥的硬盘,导致里面的7,500个比特币,当时价值750万美元,无法使用,除非私钥被找到,否则这些比特币将永“躺”在区块链里,不再流通,而使得流通中的比特币变少,而要破解私钥的难度很高,这是其中一个作为不记名的比特币的主要安全机制。根据区块链业者Chainalysis的估算,在2017年底时,约有17%至23%,278万个到379万个的比特币因为私钥丢失、密码遗忘等原因,而永远无法使用与进入流通。

比特币私密密钥通常由51比特或52比特字符表示,其编码方式与比特币地址相似。51比特标记法由数字“5”开头,52位标记法由“K”或“L”开头。比特币地址是由比特币公开密钥进行散列运算得出的,公开密钥是可以通过私密密钥推算出的。所以掌握私密密钥就可以推算出私密密钥对应的地址(不可逆),这相当于只需要输入一组正确的密码,就可以推算出账户名称并登录,而无法从账户名称反向推算出密码般。

2013年圣诞节前,12天比特币节目中,Adam Johnson收到Bloomberg电视台的主播Matt Miller送的价值20美元的比特币礼物卡。他开心的打开礼物卡包装,在摄影机前展示了约10秒钟礼物卡,然后,10秒钟之内,钱就不见了。这张礼物卡上面,是一个比特币钱包的地址跟私钥的QR CODE。

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