简单来说，什么是比特币？

比特币是 2009 年创建的一种电子支付系统，它允许您向世界上任何人汇款，而无需中央机构开设账户或处理付款。

它是作为现代金融系统的解决方案而创建的，在现代金融系统中，少数大型银行控制着账户发行和交易处理，集中控制资金并迫使用户相信银行会采取负责任的行动。

必须相信银行可以持有我们的钱并以电子方式转移它，但他们却在信贷泡沫的浪潮中把钱借出去，准备金很少。 — 中本聪

这种对信任的滥用和随之而来的 2008 年金融危机激发了比特币的发展，它作为一种没有中央控制点的支付系统运行，由化名中本聪匿名设计，并于 2009 年 1 月发布。

以下是对比特币如何运作的简单解释。

什么是比特币？

比特币只是您下载并在计算机上运行的计算机程序。

当你运行该程序时，它会连接到其他也在运行该程序的计算机，它们开始与你共享一个文件，这被称为区块链，它基本上是一个大的集体交易清单。

比特币运作方式最简单易懂的解释

当一笔新交易进入比特币网络时，它会在计算机之间传播，直到每个计算机节点都拥有该交易的副本。 每隔 10 分钟左右，网络上的一台随机计算机（节点）会将最新的交易添加到区块链中，并与网络上的其他所有人共享更新。

比特币运作方式最简单易懂的解释

最终结果是比特币程序创建了一个大型计算机网络，这些计算机相互通信以共享文件并随时更新最新交易。

比特币解决什么问题？

在比特币之前，也可以通过计算机网络传播交易，但是，问题是有可能在网络中插入相互冲突的交易。 例如，您可以创建两个花费相同比特币的单独交易，然后将两个交易同时发送到网络。 比如你只有一个比特币，但是​​同时把这个比特币分别发给小明和小红。 一钱花两次。

这就是所谓的“双花问题”，也称“双花”。

比特币运作方式最简单易懂的解释

您很难确定这些交易中哪些是“第一笔交易”，而当您拥有一个由许多计算机组成的网络且所有计算机都独立运行时，这是一件很难做到的事情。 有的电脑会先收到绿色的交易，有的电脑会先收到红色的交易，谁来决定哪个是“正确”的交易应该写入文件呢？

比特币通过强制节点在将它们记录到文件之前将它们收到的所有交易记录在内存中来解决这个问题。 每隔 10 分钟，网络上的一个随机节点（涉及工作量证明）会将其内存中的交易添加到文件中。

比特币运作方式最简单易懂的解释

这个更新后的文件然后与网络共享，所有节点都会接受更新后文件中的交易是“正确的”，从而从它们的内存中删除所有冲突的交易。 因此，双花交易永远不会写入文件，所有节点都可以相互一致地更新文件。

比特币运作方式最简单易懂的解释

将交易添加到文件的过程称为“挖掘”，它基本上是网络范围内的节点竞争，不能由网络上的单个节点控制。

比特币挖矿原理

首先，每个节点将它们收到的最新交易存储在其内存池中，这只是计算机上的临时内存。 然后任何节点都可以尝试将其内存池中的交易挖掘到文件（区块链）中。

为此，节点会将其内存池中的交易收集到称为区块的容器中，然后使用处理能力尝试将该交易区块添加到区块链中。

比特币运作方式最简单易懂的解释

那么这种处理能力从何而来？ 好吧，要将这个块添加到区块链中，你必须将交易块输入到称为哈希函数的东西中。 哈希函数基本上是一个微型计算机程序，它可以获取任意数量的数据，对其进行加密，并输出一个完全随机（但唯一）的数字。

比特币运作方式最简单易懂的解释

为了将您的区块成功添加到区块链，该数字（区块哈希）必须低于目标值，这是网络上每个节点都必须同意的阈值。

比特币运作方式最简单易懂的解释

如果生成的区块的哈希值不低于目标值，则可以对区块中的数据进行小幅调整，然后再次通过哈希函数进行处理。 这将产生另一个完全不同的数字，有望低于目标。 但如果不是，则必须调整块数据并重试。

比特币运作方式最简单易懂的解释

因此，总而言之，挖矿过程使用处理能力尽可能快地执行哈希计算，并尝试成为网络上第一台将块哈希值降低到目标以下的计算机。 如果成功，交易块可以添加到区块链并与网络的其余部分共享。

注意：虽然任何人仍然可以尝试挖掘区块，但在家用计算机上这样做不再具有竞争力。 现在有专门设计的硬件，旨在尽可能快速（高效）地执行哈希计算，这意味着挖矿现在主要由能够使用专用硬件和廉价电力的人进行。

比特币从何而来？

为了激励使用处理能力尝试向区块链添加新的交易块，每个新块都会获得一定数量的比特币奖励，这些比特币以前不存在。 因此，如果您能够成功挖出一个区块，您就可以“发送”这些新的比特币作为对您努力的回报。

比特币运作方式最简单易懂的解释

这种对新比特币的奖励被称为“区块奖励”，这就是为什么这个过程被称为“挖矿”的原因。

为什么叫区块链？

正如我们所看到的，交易并不是单独添加到文件中的，它们是一起收集到块中然后添加的，而这些新块中的每一个都建立在现有块之上，所以文件由一个 由一系列块组成，因此，它被称为区块链。

比特币运作方式最简单易懂的解释

此外，网络上的每个节点将始终采用他们收到的最长区块链作为区块链的“官方”版本。 这意味着矿工将始终尝试在已知最长区块链的“尖端”上构建，因为任何不属于最长链的区块都不会被其他节点视为有效。

因此，如果有人想要改写交易记录，就需要重建一条更长的区块链来创建一条新的最长链供其他节点采用，然而，要实现这一点，单个矿工的算力将需要超过网络的其余部分。 部分计算能力的总和。 否则会很困难。

结果，网络的集体努力使得任何人都很难重写区块链，因为他需要拥有至少 50% 的整个网络的计算能力。

这在很大程度上保证了比特币网络的安全。

比特币转账呢？

您可以将区块链视为保险箱的存储设施，我们称之为输出比特币转账是交易吗，它只是容纳不同数量比特币的容器。

比特币运作方式最简单易懂的解释

在进行比特币交易时，会选择并解锁一些输出，然后创建新的输出并对其施加新的锁定。

比特币运作方式最简单易懂的解释

所以当你向某人“发送”比特币时，实际上是将一定数量的比特币放入一个新的保险箱中，并将其锁定，这样只有“收到”比特币的人才能解锁它。

例如，如果我想给你发送一些比特币，我会从区块链中挑选一些可解锁的输出，并从中创建一个只有你才能解锁的新输出。 此外，如果我不想向您发送所有解锁的比特币，我将创建一个额外的输出作为“更改”并将其锁定在我自己身上。

比特币运作方式最简单易懂的解释

如果您想将比特币发送给其他人，您将重复选择现有输出（可以解锁）并从中创建新输出的过程。 结果，比特币交易形成了一个类似图形的结构，其中比特币的运动由一系列交易连接起来。

最后，当一笔交易被挖掘到区块链上时，该交易的花费（花费）输出不能用于另一笔交易，但新创建的输出将在未来的交易中继续可用。

你如何持有比特币？

为了能够“接收”比特币，您需要拥有自己的公私密钥对。 这套公私钥类似于你的账号和密码，但比特币不一样。 它们分别称为您的公钥和私钥。

比如我要给你发一些比特币，我首先需要你把你的公钥（地址）给我，在创建交易的时候，我会把你的公钥地址放在输出（安全）的锁里面。 然后比特币转账是交易吗，当您想将比特币发送给其他人时，您可以使用您的私钥来解锁此输出。

那么，从哪里可以获得公钥和私钥呢？ 好吧，由于加密，您实际上可以自己生成它们。

简而言之，你的私钥只是一个很大的随机数，而你的公钥就是根据这个私钥计算出来的一个数。 但这是聪明的部分：您可以将公钥提供给其他人，但他们不能从中导出私钥。

现在，当你想解锁分配给公钥的比特币时，你可以使用私钥来创建所谓的数字签名。 此数字签名证明您是公钥的所有者（因此可以解锁比特币）而无需透露您的私钥。 此数字签名也仅对创建它的交易有效，因此它不能用于解锁锁定到同一公钥的其他比特币。

该系统被称为“非对称加密”，自 1978 年以来一直可用。比特币利用该系统允许任何人创建密钥来安全地发送和接收比特币，而无需中央机构颁发帐户和密码。

比特币的内容

要开始使用比特币，您需要生成自己的私钥和公钥（地址）。 您的私钥只是一个非常大的随机数，从中可以计算出您的公钥。 这些密钥可以在您的计算机上轻松生成，甚至可以在计算器等简单对象上生成。 大多数人使用比特币钱包来帮助生成和管理密钥。

要接收比特币，您需要将您的公钥提供给想要将其发送给您的人，该人将创建一个交易，他们将在其中解锁他们拥有的比特币，并创建一个新的比特币“存款箱””和将您的公钥放入锁中。

然后交易被发送到比特币网络上的任何节点，并在计算机之间传播，直到网络上的每个节点都有交易的副本，从那时起每个节点都有机会尝试挖掘其已经收到的最新交易到区块链。

这个挖掘过程涉及一个节点从其内存池中收集交易到一个块中，然后通过哈希函数重复将该块数据放入（每次略微调整）以试图保持块哈希值较低。 在目标值。

第一个找到低于目标的区块哈希值的矿工将区块添加到他们的区块链并将区块广播到网络上的其他节点。 每个节点还将这个块添加到其区块链（从其内存池中删除任何冲突的交易），并重新启动挖掘过程以尝试在链中的这个新块之上构建。

最后，挖出区块的矿工们会在区块中放置自己的特殊交易，这使得他们能够收集到一定数量的以前不存在的比特币。 这种区块奖励可以激励节点继续构建区块链。 新代币分布在比特币网络中。

总结

比特币是一种计算机程序，可以与世界各地的其他计算机共享安全文件。 这个安全文件由交易组成，这些交易使用加密技术让人们发送和接收数字保险箱。 结果，这创建了一个电子支付系统，任何人都可以使用并且无需中央控制点即可运行。

自 2009 年 1 月推出以来，比特币网络一直在不间断地运行。 2019 年，比特币网络处理了超过 1.19 亿笔交易，共转移了 3,730,419,825,286.932 美元。

比特币项目本身也在积极开发中，自推出以来已有 600 多人为代码做出贡献。 这是因为该软件是“开源”的，这意味着任何人都可以查看代码并为改进它做出贡献。