精读白皮书系列一：认识比特币

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关于作者

比特币白皮书的作者是中本聪，中文名中本聪。 这是一个非常传奇的人物，传奇到所有人都不知道他是谁，是否真的存在。 究其原因，无非是几乎没有人见过中本聪本人，而中本聪也很少公开自己的真实信息，一些能查到的信息也存疑。 疑似中本聪的人在区块链的历史上也出现过，但相继被推翻。 甚至有人打着中本聪的旗号做着见不得人的事。 简而言之，中本聪对于比特币和区块链来说就像是神一样。 2008年11月1日，中本聪发表了比特币白皮书，随后于2009年1月3日发行了比特币，并通过第一次挖矿获得了50个比特币作为奖励。

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对题目的理解

标题刚刚解释了比特币的含义：一种点对点的电子现金系统，比特币是一种电子现金，一种数字货币，数字货币也已经出现在我们的生活中，比如游戏币，Q币，但为什么只有比特币能脱颖而出，给大家带来这么大的震撼呢？ 原因是它是一个点对点的电子现金系统，那么问题来了，点对点是什么意思呢？ 在原文中，这个词用于点对点：点对点（P2P）。 流行的翻译是点对点或端到端。 在学术上，它通常被翻译成对等网络。 用于分配任务和工作负载的分布式应用程序架构。 目前主流的网络结构是客户端/服务器结构，即有一个中央服务器主导一切工作，为客户端服务。 在一个P2P网络中，所有的客户端既是客户端又是服务器，这样一个角色。

未来已来，

它只是还不流行。

区块链

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理解摘要中提出的概念

摘要中提到了几个名词，这里有必要简单说明一下：

数字签名：为了向B发送信息，A首先用A的私钥加密原始信息。 这个过程称为数字签名，然后用B的公钥做第二层加密。 这就是解决P2P网络中通信问题的过程。 私钥和公钥是一个比较大的概念。 在之前的《每天学一点区块链》系列中提到过，私钥用于比特币支付时的交易签名； 公钥用于接收比特币。 私钥和公钥是非对称加密算法中的一对密钥。 比特币的数学基础是密码学，非对称加密算法是密码学中信息传输的有效解决方案。

双花：也称为双花。 指多次花费同一个比特币。 这一点在纸币上很容易避免，因为一张纸币都有唯一的编码，用完了就用完了。 同一张钞票不可能在其他场合使用（假钞除外）。 在虚拟货币中，所谓虚拟货币就是一串数字，你感觉不到它有任何物理存在，一串数字从A的账户转出，出现在B的账户，也可以出现在C的账户因此，数字货币最需要解决的问题就是双重支付。 中央机构的出现解决了双重支付的问题。 第三方相当于银行精读比特币白皮书，他们做背书和统计计算。 但是，在去中心化的区块链中，解决双重支付是一个比较困难的问题。 网络通过随机散列对所有交易进行时间戳记，将它们合并成一个不断延伸的基于随机散列的工作量证明链作为交易记录，除非重做全部工作证明形成的交易记录不会被改变。 这是中本聪提供的解决比特币网络双重支付的方法。 它是通过节点间的相互验证、共识机制和哈希算法组成的树状交易信息来保证每个区块中的交易数据。 不可篡改，解决双重支付。

Random hashing（散列）：散列算法。 一种单向加密算法，可以保证信息传输的安全性和准确性，但更多用于验证传输结果的准确性。 简单来说，哈希算法就是给定一个数M，很容易计算出X=F(M)，但是反过来给定X，就很难计算出M，这就是哈希算法的精度。

时间戳（timestamps）：时间戳用于记录当前区块的生成时间，是一个字符串。 获得记账权的节点在将当前区块连接到区块链时，必须在当前区块头上打上时间戳精读比特币白皮书，之后的每个区块都如此，形成一条由时间证明的链，确保区块链不可篡改。

工作量证明：简称POW，是一种节点可以随时进入和退出的共识机制。 区块链不需要第三方来实现点对点，那么没有第三方背书怎么办，就是要靠共识机制，这是大家相信的、有效的机制。 工作量证明是指通过有效计算得到的一小部分数据。 矿工必须在满足全网目标难度的情况下，求解SHA256算法（一种哈希算法），即对区块头和一个随机数进行哈希运算，求出给定的哈希值的过程前导0的个数，不断遍历尝试，直到找到解，相当于挖了一个区块，也得到了10分钟内全网交易记录的打包记账权，将挖出的新区块连接到主链，然后所有节点切换到新区块并继续计算工作量证明。 这种依靠工作量来争夺记账权以达成共识的方式称为工作量证明。 工作量证明机制节点可以自由进出，可以说是完全去中心化。 比特币依靠 POW 机制来维持区块链的整体运行，因此会消耗大量的算力和电力。

区块链：区块链是由一系列有序连接的区块组成的去中心化分布式数据库。 说白了就是分布式记账系统。 每个人都可以在账本上记账，而不是传统的只有第三方金融机构才能记账的模式。 这个账本是完全公开透明的，每一笔交易的金额和去向都有记录，不可篡改。 比特币每10分钟产生一个区块，10分钟内的所有交易信息都打包在这个区块上，由计算SHA256算法的矿工打包链接到前一个区块，区块连接起来形成区块链。

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对抽象的理解

在摘要中，作者还简要说明了点对点电子现金系统的含义，即不需要第三方金融机构直接从一方向另一方转账。 这对我们普通人来说可能不是那么明显。 不像互联网带来的变化那么明显。 就像支付宝给传统银行带来的改变一样。 之前A想怎么转账给B？ 怎么办，去银行柜台。 支付宝出现后，A不用去银行，直接把钱转给B。 区块链带来的变化，对A和B来说本质上是一样的，亲力亲为，但对支付宝来说却是翻天覆地的变化。 A和B之间不再需要支付宝，或者银行可以实现两人之间的转账。 任何信用背书在区块链世界都是没有意义的。 人们可以安全地使用区块链技术进行转账交易。 这是区块链技术带来的一场革命，也是一场认知革命。

至于为什么区块链中的信息不能被篡改，这是由工作量证明机制和区块链本身的特性决定的。 由于工作量证明机制消耗了大量的算力，如果一个节点想要篡改其交易记录，就需要更改之前所有区块上的交易信息，这将是一个巨大的工程。 且不说他能不能完成这道题，就算他有强大的算力去篡改，那他也会发现他至少掌握了全网50%的算力，那他就可以利用这个算力我的权力。 获得挖矿奖励，而不是试图伪造一条数据。 总结是这样说的：只要大部分CPU算力不打算合作攻击全网，那么诚实节点就会产生超越攻击者的最长链。

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对简介的理解

介绍告诉我们依赖第三方进行互联网交易的弊端。 由于第三方金融机构的存在，不可避免地增加了交易的时间成本和金钱成本，如转账手续费、避开工作日等。 依赖第三方的网络交易对卖家来说是损失，对买家来说是欺诈。 怎么说？ 如果买家B从卖家A那里买了一个苹果，咬了一口，觉得不好吃，就想退回苹果。 你说你吃过，怎么还？ 这是一个极端的例子，比较常见的是服务。 ，比如教学，服务本身是不容易退货的，退货对卖家来说就成了损失，而比特币的不可篡改性解决了这个问题。 对于买家来说，需要提供各种身份信息，证明自己是爱国守法的公民，否则卖家不会相信他，卖掉他的商品，这会让一些卖家钻空子，对买家进行诈骗。 所以比特币的优势又来了。 大家都是基于工作证明，不会要求你提供个人信息，安全多了。

因此，作者提出基于密码学原理的比特币作为交易系统来替代第三方机构。 基于区块链发行的数字货币可以有效解决双重支付问题，区块链安全有效。

综上所述：

1.总结告诉我们什么是比特币；

2、比特币的共识机制是工作量证明（POW）；

3、不可篡改的比特币交易修改；

4、诚实节点挖矿大于攻击的问题；

5. 简介告诉我们为什么使用比特币以及它相对于传统交易系统的优势。

本文参考于：

书籍《区块链技术指南》

书《比特币：虚构与真实的金融世界》

书籍《区块链开发与实例》