比特币存在哪里？区块链是什么？

Posted 2021-09-07 Candy链上笔记

第一篇文章《比特币：中本聪为什么设计比特币？》简单分享了比特币的起源。既然比特币可以脱离物理介质，仅通过互联网就可以流通，那么比特币到底存在哪？比特币是怎么交易的？区块链到底是什么？今天这篇文章将一一进行解答。

 

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P2P网络

 

看到P2P网络，大家不要紧张，P2P网络在学术界的意思是对等网络（Peer-to-peer networking）。

比特币没有中央银行，那么市场上的比特币存在哪里呢？中本聪的白皮书给比特币的定义是：一种点对点的电子支付系统。那么中本聪为什么没有直接定义它就是一种货币呢？

比特币之所以能够成为一种所谓的流通的货币，完全依赖于所有比特币用户组成的P2P网络，全世界的比特币用户的计算机（node或者peer）共同保存、验证和使用支撑比特币体系的所有必要信息。因此比特币的本质是一种基于P2P网络的支付结算系统。

比特币用户通过这一支付结算系统，实现了价值的转移，因此比特币看上去才具有了货币的特征。

 

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地址

比特币交易是在比特币地址之间完成的。假设Alice要从Bob商店购买商品，通过比特币支付，那么基本流程是：

• Bob的商店生成地址B

• Bob商店将地址B告诉Alice

• Alice生成地址A

• Alice从地址A向地址B支付货款

发现了没有，跟我们平时发邮件的步骤很像，电子邮件是在两个邮件地址之间传送，比特币交易是在两个地址之间进行。不同之处在于，每一次比特币交易创建的地址不同。

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钱包

 

发送电子邮件需要使用电子邮件客户端，比特币交易也是一样，需要使用比特币的客户端，这种客户端被称为钱包。用户在自己的手机和计算机上安装应用程序或通过提供钱包服务的网站使用比特币。

用户通过钱包生成密钥对，并依据此在互联网上进行交易。其中，公钥用于接收比特币，而私钥用于支付比特币。私钥保存在钱包中，和一般的密钥对管理方法一样，不能将私钥泄露给别人。

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区块链

 

区块链是比特币中最重要的一个概念。高度概括的话，区块链就是保存比特币全部交易记录的公共账簿。全世界使用比特币进行的所有交易都被记录在这一本公共账簿中。

比特币的交易是如何通过区块链来实现的？还是回到刚才的场景“Alice要从地址A向Bob商店的地址B支付1BTC”，本质是：

• 地址A所能支付的比特币数量减少1BTC；

• 地址B所能支付的比特币数量增加1BTC。

支付的本质就是“将地址A中减少的金额增加到地址B中”。因此，如果我们有一本公共账簿，记录了比特币体系中所有地址迄今为止的所有交易，那么对于任意一个地址，我们都能够计算出当前它所拥有的比特币数量，而区块链正是用于实现这一目的的这本公共账簿。

 

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区块的添加

比特币的支付以交易为单位进行，若干条交易会被合并为一个区块，并被添加到区块链中。当P2P网络确认区块的添加后，相应的交易也就成立了。

在区块链的交易中，使用了密码的哈希和数字签名的技术，来证明转账的合法性以及保证区块链的难篡改性。（下篇文章重点分析哦，请持续关注呀。）

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挖矿

 

到这里为止，我们知道了一个地址是如何向另一个地址付款的，交易成立的前提是一方必须拥有一定数量的比特币，将新的区块添加到区块链的这一行为就相当于创造新的比特币余额。

向区块链中添加区块就好像从金矿中挖出比特币一样，因此称为挖矿，而从事挖矿的人被称为矿工。为了防止比特币被伪造，矿工必须证明自己确实完成了规定量的工作，这种证明被称为工作量证明。

工作量证明是通过散列值来实现的，挖矿就是通过算力去计算下一个哈希值的过程。谁能第一个计算出来，并通知全网得到验证，谁就算挖到了这个区块，拥有这个区块的奖励和打包的矿工费。

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确认

由于全世界有大量的矿工在不断尝试添加新的区块，因此如果在某一个时间点上有多个矿工同时计算出了符合要求的散列值，区块链就有可能会产生分支。到底哪个区块才可以被添加到区块链中呢？P2P网络的各个节点会选择计算量大的分支继续工作，从而抑制区块链继续产生分支。

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匿名性

比特币的交易是匿名的。在钱包中生成地址时，我们不需要将这个地址和自己的身份（姓名、邮箱）绑定，也没有必要把自己的身份告诉交易对象。

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总结

 

• 比特币是一种基于P2P的网络支付结算系统，通过公钥生成的地址进行交易；

• 转账的合法性通过发送者的私钥进行数字签名来证明；

• 所有的交易记录都保存在公开账簿中，任何人都可以对其中记录进行验证；

• 通过运用哈希使得区块链的篡改变得非常困难；

• 通过工作量证明防止伪造和产生分支；

• 为了添加新的区块，需要强大的算力计算出一个随机数。

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本篇文章出现了一些密码学的专业术语，比如哈希，签名，公钥，私钥，那么下一篇就分享比特币交易中涉及到的密码学有关的技术。一提起密码学，好多小伙伴都觉得晦涩难懂，but

 

所以，请期待下一次的分享~~

写在最后：我们不讨论炒币相关的内容。这是一个最好的时代，我们虽然可以通过不断地努力去接近真理，但永远都不可能拥有真理。因此，对自己不知道的事情要保持足够的敬畏之心~~

 

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