比特币解密

Posted 2020-10-20 带你撸出一手好代码

截至我写这篇文章的时刻，1个比特币价值14194.26美元，也就是人民币91704.85元，这个世界上没有一个国家的流通货币拥有如此高的价值。 比特币到底是个什么东西？ 能卖的这么贵，接下来就为大家细致讲解。

 

先说我们现实世界中的流通货币。 举个例子，马云写了一张字条，上面有"凭此条可到阿里巴巴马云办公司兑换人名币一万元"的字样，并有马云的签字盖章，那么这张字条多半是值一万元的，因为我们相信这张字条能换回来这么多钱。

 

我们通常使用的货币也有相同的作用， 假如你做买卖，一老外是你的顾客，他要买你的东西，可他没有人民币，只能支付给你美元，如果这笔买卖有相当的利润可图，我想你是会接受他进行美元支付的，因为你相信它的美元值你货物的价钱，虽然美元在中国不流通，但是你可以去某些机构兑换成人民币。可是如果老外支付给你某个你从未听过的小国家的流通货币，那么你多半是不会接受的，因为你不确定它能不能换回对应价值的人民币。

 

所以，货币的本质在于，使用它们的人相信它们有对应的价值。现在美元是国际货币，不管哪个国家， 它的价值都能得到承认。可是，假如现在美国破产，那么美元分分钟就变成一堆废纸，因为没有美国国力支撑的美元得不到人们的信任。 

 

比特币为什么这么贵还有人买，浅显的说就是买的人相信它值这个钱，将来或许还能卖的更贵。

 

可为什么人们对网络上的一串虚拟数字有如此大的信心，这个就要从比特币的原理机制说起了，因为它并不是简简单单的一串数字，它是一种神奇的创新，颠覆了传统的货币机制。

 

通俗易懂的讲， 比特币是一套电脑软件运行时的集群，假如说有一百台电脑，都连着网，每台电脑上都安装了bitcoincore这个软件，一个比特币客户端钱包软件，那么这一百台电脑就组成了比特币系统。假如你的电脑也装了比特币钱包软件，并且联网，那么这也是比特币系统的一部分。比特币系统中的所有电脑地位都是平等的，比特币相关数据都平行的被复制存放在每一台电脑上， 也就是说所有的电脑上都有一份比特币账目数据的拷贝， 从比特币诞生至今的所有交易数据都在里面。这也是点对点网络的一种特性，如同每台装了bt或则电驴等看片软件的电脑，都存有这个片的原始拷贝，这不像爱奇艺、优酷这些视频网站，片子都在它们的服务器上，这也是去中心化和中心化的区别所在。

 

我们通常使用的货币，比如说人民币，是国家政府发行印制的，背后有相应的黄金储备作为货币的价值基础。 可如果一个国家的政府不负责任，大量发行货币， 那么这种货币就会越来越不值钱，就是我们所说的通货膨胀。 所以，我们所使用的货币价值是否能得到保证，完全看政府的意愿和决心。

 

那么，在比特币中会不会有同样的状况出现，毕竟比特币只是一串数字，修改数字的成本很低，要是这个数字被随意增加，那么就会出现比特币通货膨胀。答案是不会，因为比特币系统是由计算机程序组成，程序是一系列规则的组合， 在比特币程序设计之初就规定了不允许通货膨涨的出现，毕竟在虚拟世界中制定一种规则比在现实世界中容易的多。

 

既然是货币那么自然有一种发行方式， 从无到有，从零到一， 从一到十， 货币是印出来的， 而比特币是挖矿挖出来的。

 

首先， 比特币的总数是2100万个， 这个常数是比特币程序规定的， 只要你处在比特币系统之内， 就要接受这个规定。

 

我们知道， 比特币基于区块链技术，简单的讲，区块链是一种电脑数据结构，假如有100M数据， 我们将这100M数据平均分成100份，每一份1M， 然后再把这100份数据以某种规则链接起来，一个接着一个，就像糖葫芦一样，放在硬盘上，这就是区块链。我们上面所说的每台电脑上都存在的比特币交易数据，就是一个硕大无比的区块链，截至目前， 这个区块链上已经有50多万个区块了。

 

我们所说的挖矿就是生产区块，更确切的说就是将生产出来的区块衔接到区块链上，衔接成功矿工就会获得奖励，在2009年比特币刚问世的时候，往区块链上添加一个区块会奖励50个比特币，这个奖励每4年减半， 到2013年的时候，奖励变为25个比特币，目前2017年的奖励是12.5个比特币，这就是比特币的印制方式。 神奇的是， 这个奖励并不是某种权威机构或则某个人发放的，它是得到所有运行比特币软件的电脑共同确认后产生的，没有谁可以拍板，一定要大家都承认才行， 这就是计算机程序的神奇之处。 当某个矿工也就是运行比特币挖矿软件的电脑发现了一个区块，而这个区块符合衔接到区块链的资格，于是它向周围运行比特币软件的电脑（比特币节点）广播（发送）这个区块， 并告诉它们这个区块可以衔接到区块链，这些收到消息的节点检查这个区块，发现符合要求，然后将这个区块衔接到自己电脑的区块链上，并给这个区块打上标记，标记这个区块是那个矿工发现的，并标记上相应的奖励数量。 然后，这个节点向自己周围的比特币节点广播同样的内容，受到广播的节点执行同样的过程，这样一传十，十传百，这个新的区块很快就能得到全网在线比特币节点的确认，可以添加到区块链上，与此同时，给发现这个区块的矿工的奖励也得到了确认。换句话说，就是数据同步。

 

比特币系统还有一个共识，新的区块衔接到区块链上是有条件的，这个条件相当苛刻。它规定， 在整个比特币系统之内，产生一个区块的频率在十分钟左右， 换言之，如果整个比特币系统只有一个矿工在挖矿，他十分钟能挖到一个， 机会是百分之百；如果有一百万个矿工在挖矿，也是十分钟挖到一个，每个矿工的机会就是一百万分之一，这是比特币程序规定的机制，十分钟是一个不变的常量，挖矿的难度随着挖矿人数的数量动态调整。

 

我们知道，比特币的总数是2100万个，发现每个区块而增加的比特币数量每四年减半，当前2017年比特币的总数应该是1700万个左右，每将一个区块加入区块链，奖励12.5个，所以截至2140年所有的比特币将被挖光，比特币将不会再发行。

 

比特币挖矿是一种什么样的操作？ 其实只是一种形容有偿构建比特币生态的方式，并不是现实意义上的挖矿。只不过比特币有一定的价值，如同黄金一样，开采黄金被人们称之为挖矿，因此挖矿这个词就被沿用到生产区块获得比特币奖励上面了。

 

事实上比特币挖矿是一种计算机运算，从不涉及算法细节的层面来描述，挖矿使用的计算机会运行一个程序函数，这个函数的执行结果是一个哈希值，只有这个值落在一定的范围内，才能算挖矿成功。有人在2015年做过统计，在当时，一台普通的个人电脑计算能力，进行挖矿运算，足足需要几十万年才有可能挖矿成功。为什么需要这么久， 因为挖矿的难度随着挖矿的人数而动态调整，2015年的时候，因为比特币已经达到了相当恐怖的价格，至少当时人们是这样认为的，所以很多人都希望能分到一杯羹，于是挖矿的人越来越多，同时挖矿难度越来越大，因此平坦到一台个人电脑上的挖矿成功几率自然就降低了。

 

在很早以前，个体挖矿户就没有生存空间了，挖矿这种工作一般都是抱团的，比如说一万个人一起挖矿，挖到一次，获得的奖励所有参与的人平分， 这就是所谓的矿池。 还有的就是组建超级计算中心，几千或者几万台挖矿设备组合在一起进行挖矿，通俗的讲就是搞一台类似于中国的天河二号超级计算机进行挖矿，可想而知比特币挖矿的难度有多大了。可是，挖矿成功的奖励也是很丰厚的，现在比特币的价格达到每个15000美元，挖矿成功一次奖励12.5个比特币， 也就是200000美元上下，如此丰厚的回报的确可以作为人们疯狂挖矿的动机。

 

挖矿的完整过程大致上是这样的，  比特币系统内的每一笔交易会被广播到每一个矿工那里，矿工把交易数据放到它的交易池里面，并进行排序，排序规则这里不细讲了，否者会拉长文章篇幅。 当交易数量达到4000条左右，矿工会把这些交易组成一个区块，但是这个区块还不能加到区块链上，否则每个拿到4000条交易纪录的矿工都能获得比特币奖励了，比特币的价值也就不在了。  组装完成之后，矿工开始挖矿，也就是上面所说的运算，只有运算结果符合要求的矿工才能把他组装的区块加入区块链，而其它矿工的运算都是白费的。运算力强的矿工，成功的几率相应的就大，就算拿天河二号和个人电脑一同挖矿，肯定是天河二号挖到的几率大。

 

一言蔽之， 比特币挖矿就是将用户交易比特币的数据加入区块链，并获得相应的奖励，这是比特币生态最重要的一环。

 

比特币数量在达到2100万的极限之前，只会增加不会减少， 我们没有办法销毁比特币，我们能做的就是将比特币从一个账号转移到另一个账号，其实比特币世界的游戏规则就是将比特币在不同的账户（比特币地址）里转来转去，跟人民币一样，今天在你的口袋里，明天在他的口袋里。当然， 也可以说比特币会变少，如果某人把自己的比特币地址弄丢了，那么这个地址上的比特币就永远无法使用了，这就是某种意义上的数量减少。

 

比特币虽然是一串数字 ，可和银行卡上的数字意义完全不同，银行的系统损坏，数据丢失，但是相应价值的人民币还存在于现实世界之中， 只是原本它们是属于某人的凭证消失，真正的钱并没有消失。如果比特币数据库损坏，那才是真正意义上的消失， 但这是不可能发生的事情，因为比特币是去中心化的，它的账目存在于每一台比特币节点的电脑上，除非整个互联网消失，否则比特币的数据会恒定存在。

 

比特币本身没有价值， 它是独立的一套货币系统，如前所述，任何东西拥有价值都是人们相信它有价值，比特币也是如此，人们相信比特币有价值，有前景，所以它的价值应运而生。

 

基于此，比特币与现实货币系统需要交互，才有意义，就像买股票需要股票交易所或者证券公司，交易比特币也有同样的机构存在。这种机构是比特币与现实货币系统的接口，人们通过这种接口机构进行比特币交易。但是，不通过这种机构其实也可以交易，例如，我把比特币转给你，你把人民币转给我。有买有卖，有供有需，比特币价格因此随之变动。总而言之，比特币的价值在于我们相信它存在价值，因为它拥有现实货币系统不具备的优点，它有美好的未来。然而，如果在某一天，世界上所有国家政府规定，交易比特币属于犯法行为，那么比特币瞬间就会沦为一串无用的数字，它的价值将不复存在，比特币的软件会被卸载，比特币世界曾经的繁华从此消失。