一个故事告诉你比特币的原理及运作机制
作者：张洋
周末花时间看了一些比特币原理相关的资料，虽然不敢说把每个细节都完全搞懂了，不过整体思路和关键部分的主要原理还是比较明白。写一篇文章分享给大家。这篇文章的定位会比较科普，尽量用类比的方法将比特币的基本原理讲出来。这篇文章不会涉及算法和协议中比较细节的部分，打算后面会再写一篇程序员视角下的比特币原理，那里会从技术人员的视角对比特币系统中较为关键的数据结构、算法和协议进行一些讲解。
在这篇文章中我会给出一个虚拟的村庄叫“比特村”，整个文章会以讲故事的方式，逐步告诉大家比特币提出的动机、解决了什么问题以及一些关键组件的目标和设计方案。
问题的提出
我们先从比特币产生的动机开始。
以物易物的比特村
话说在这个世界上，有一个叫比特村的小村庄，村庄共有几百户人家。这个村庄几乎与世隔绝，过着自给自足的生活。由于没有大规模贸易，比特村村民一直过着以物易物的生活，也就是说村民之间并没有使用统一的货币，互相间的贸易基本上就是老张家拿一袋面粉换老李家一只羊，王大嫂拿一筐野果换刘大婶两尺布。村民们一直就这么纯朴的生活着。
实物货币
终于有一天，村民觉得一直这样以物易物实在太不方便了，于是村子全员开会，讨论如何解决这个问题。有人提议，以便于分割且稀有的东西，例如黄金，作为一般等价物，把其它物品和黄金的对应关系编成一张表格，例如一克黄金对应一只羊，一克黄金对应一袋面粉等等，此时老张再也不用扛着一袋面粉气喘吁吁的去老李家换羊了，他只要从家里摸出一克金子，就可以去老李家牵回一只羊，而老李拿着这一克黄金可以从任何愿意出让面粉的人那里换回一袋面粉，当然也可以换取任何和一克黄金等值的物品。
此时比特村进入了实物货币时代。
符号货币
好景不长，过了一段时间，实物货币的弊端也出现了。因为比特村附近金矿并不多，开采和冶炼金子太费时费力了。而随着使用，金子总是不断会因为磨损、丢失或有人故意囤积而发生损耗。全村人又一次坐在了一起，开始商讨对策。此时有人说，其实大家也不必一定要真的用黄金啊，随便找张纸，写上“一克黄金”，只要全村人都认同这张纸就等于一克黄金，问题不就解决了。其他人纷纷表示认同，但同时也有了新的问题：真实的黄金是需要开采和冶炼的，金矿有限，开采和冶炼也需要成本，所以没有人可以短期凭空制造大量的黄金，可写字就不同了，只要我纸够笔够，随便像写多少写多少，那这就变成拼谁家里纸多了，搞不好到时一万张纸才能换一只羊（实际上这就发生了经济学上的通货膨胀）。
大家一想也是啊。不过此时又有人提出了解决方案：这个纸不是谁写都有效，我们只认村里德高望重的老村长写得，大家都认识老村长的字。老村长写一些纸，同时按照各家黄金存量发给大家等量的纸，例如老张家有二百克黄金，老村长就发给老张二百张写着“一克黄金”的纸，同时将老张家的黄金拿走作为抵押。就这样，老村长将村里所有黄金收归到自己的家里，并按各家上交的黄金数量发给等值的写有字的纸。此时村民就可以拿着这些纸当黄金进行贸易了，而且大家都认得老村长的字，其他人伪造不出来。另外，如果谁的纸磨损太严重，也可拿到老村长那里兑换新的等值的纸，另外老村长承诺任何人如果想要换成真黄金，只要拿纸回来，老村长就会把等值的黄金还给那人。因为老村长写得纸的黄金量和真实放在家里的黄金量是一样的，所以只要严格按照销毁多少纸新写多少纸的原则，每一张有效的纸总能换回相应的真黄金。
此时，比特村进入了符号货币（纸币）时代。而老村长就承担了政府和银行的角色。
中央系统虚拟货币
又过了几年，老村长由于每天都要核对大量的旧纸币，写新的纸币，还要把各种账目仔细做好记录。一来二去，老村长操劳过度不幸驾鹤西去了。
比特村再次召开全体大会，讨论应该怎么办。此时老村长的儿子二狗子自告奋勇接过了父亲的笔，承担起货币发行的责任。这个年轻的村长二狗子很聪明，他做了几天，发现好像也不用真的写那么多纸。完全可以这样：村民把纸币都交上来，销毁，但是二狗子会记录下每户上交的纸币数量。以后如果要进行付钱，例如老张要拿一克金子向老李换一只羊，就一起给二狗子打个电话，说明要将老张名下的一克金子划归老李名下，二狗子拿出账本，看看老张名下是否有一克金子，如果有就在老张的名下减掉一克，在老李的名下加上一克，这样就完成了支付，此时老李在电话中听到二狗子确认转账完成，就可以放心让老张把羊牵走了。
此时比特村进入了中央系统虚拟货币时代。每个村民都不需要用实物支付，支付过程变成了二狗子那边维护的账本上数字的变更。
分布式虚拟货币
这新上任的二狗子是聪明，不过这人有时候是聪明反被聪明误。有一天二狗子盯着这账本，心想这全村各户谁有多少钱就是我说的算，那我岂不是……。于是他头脑一热，私自从老张帐下划了十克金子到自己名下。
本以为天衣无缝，但没想到老张也有记账的习惯，有一天他正要付钱却被二狗子告知账户没钱了。老张核对了一下自己的账本，明明还有十克啊，于是拿着账本去找二狗子理论，这一核对发现了那笔未经老张同意的转账。
东窗事发！比特村炸开锅了。二狗子被弹劾是不可避免了，不过通过这件事，大家发现了账本集中在一个人手里的弊端：
?这个体系完全依赖于账本持有人的个人信用，如果这个人不守规矩，随意篡改账本，那么整个货币系统就会崩溃
?如果这个人家里失火或者账本失窃，同样也会为整个体系带来毁灭性的打击
正当人们不知所措时，村里一个叫中本聪的宅男科学家走上了台，告诉大家他已经设计了一套不依赖任何中央处理人的叫比特币的虚拟货币系统，可以解决上述问题。然后他缓缓讲述了自己的方案。
下面我们就来看看中本聪同学是如何设计这套系统的。
基础设施搭建
账簿公开机制
中本聪首先说明，要对现有账簿进行如下改造：
1.账簿上不再记载每户村民的余额，而只记载每一笔交易。即记载每一笔交易的付款人、收款人和付款
金额。只要账簿的初始状态确定，每一笔交易记录可靠并有时序，当前每个人持有多少钱是可以推算
出来的。
2.账簿由私有改为公开，只要任何村民需要，都可以获得当前完整的账簿，账簿上记录了从账簿创建开
始到当前所有的交易记录。
此言一出，下面立刻炸锅了。第一条还无所谓，但是第二条简直无法接受，因为账簿可是记录了所有村民的交易，这样大家的隐私不全暴露了吗。
中本聪倒是不慌不忙，拿出了一对奇怪的东西。
身份与签名机制（公钥加密系统）
中本聪说，大家不要慌。在他的这套机制下，任何人都不使用真实身份交易，而是使用一个唯一的代号交易。
他展示了手里神奇的东西，说这两件东西分别叫保密印章和印章扫描器。后面他会给村里每一户发一个保密印章和一个印章扫描器。两者的作用如下：
?保密印章可以在纸上盖一个章，每个印章盖出的章都隐含了一个全村唯一的一串字符，但是凭肉眼是看不出来的。也无法通过观察来制造出相应的印章。
?印章扫描器可以扫描某个已经盖好的章，读出隐含的信息，并在液晶屏上显示出一串字符。
有了这两个神奇的东西，大家就可以在不暴露真实身份的情况下进行交易了，而印章隐含的那一串字符就是这户人家的代号。具体如何巧妙利用保密印章和印章扫描器进行交易，会在下文详述。
成立虚拟矿工组织（挖矿群体）
下一步，中本聪面向全村招募虚拟矿工，招募要求如下：
?矿工以组为单位，一组可以是单独的一户，也可以是几户联合为一组
?成为矿工不影响正常使用货币
?矿工每天要花费一定时间从事比特币“挖矿”活动，但是不同于挖金矿，虚拟矿工不需要拿着工具去野外作业，在家里就可以完成工作
?矿工有一定可能性获得报酬，在挖矿活动中付出的努力越多，获得报酬的可能性越大
?矿工可以随时退出，也可以随时有新的矿工加进来
很快，大约有五分之一的村民加入比特币矿工组织，共分成了7 个组。
建立初始账簿（创世块）
下面，中本聪宣布，先根据二狗子手里的账簿，把抵押的所有黄金按账簿记录的余额退还给每位村民，然后彻底销毁这本账簿。
然后，中本聪拿出一本新账簿，在账簿的第一页上记录了一些交易记录，特别的是，这些记录的付款人一栏全都是“系统”，而收款人分别是每个印章对应的隐含字符，代表初始时刻，系统为每一户默认分配了一定数量比特币，但是数量非常少，都只有几枚，甚至有些不幸的村户没有获得比特币。
接着中本聪说，由于目前市面上比特币非常少，大家可以先回到用黄金做货币的时代，由于我不是村长，我也没有权利强迫大家一定要承认比特币，大家可以自行决定要不要接受比特币。不过随着比特币的流动和矿工的活动，比特币会慢慢多起来。
支付与交易
做了这么多铺垫，终于说到重点了，下面说一下在这样一个体系下如何完成支付。以老张付给老李10 个比特币为例。
付款人签署交易单
为了支付10 个比特币，老张首先要询问老李的标识字符串，例如是“ABCDEFG”，同时老张也有一个标识字符串例如是“HIJKLMN”，然后老张写一张单子，内容为“HILKLMN 支付10 比特币给ABCDEFG”，然后用
自己的保密印章改一个章，将这张单子交给老李。另外为了便于追溯这笔钱的来源，还要在单子里注明这笔钱的来源记在哪一页，例如这个单子里，老张的10 比特币来自建立账簿时系统的赠送，记录在账簿第一页。
收款人确认单据签署人
老李拿到这个单子后，需要确认这个单子确实是来自“HIJKLMN”这个人（也就是老张）签署的，这个并不困难。因为单子上必须有保密章，老李拿出印章扫描器，扫一下章，如果液晶屏显示出的字符和付款人字符是一致的（这里是“HIJKLMN”），就可以确认单子确实是付款人签署的。这是因为根据保密印章的机制，没有其他人可以伪造印章，任何一个人只要扫描一下印章，都可以确认单子的付款人和盖章人是否一致。
收款人确认付款人余额
这个系统到目前还是很有问题。通过保密印章，收款人虽然可以确认付款人确实签署了这份单子，但是无法自行确认付款人是否有足够的余额支付。之前的中央虚拟货币系统中，二狗子负责检查付款人的余额，并通知收款人交易是否有效，现在把二狗子开了，谁来负责记账和确认每笔交易的有效性呢？
之前说过，中本聪设计的这个系统是分布式货币系统，不依赖任何中央人物，所以不会有一个或少数几个人负责这件事，最终承担这份工作的是之前所提到的矿工组织。老张、老李和全村其他任何使用比特币进行交易的村民都依赖矿工组织的工作才能完成交易。
矿工的工作
矿工的工作是整个系统的核心，也是最复杂性最高的地方。下面逐步介绍矿工的工作内容和目的。
矿工的工具
俗话说，工欲善其事，必先利其器。比特币矿工虽然不用铁撅、铁锨和探照灯等工具，不过也要有一些必备的东西。
初始账簿。每个组首先自己复制一份初始账簿，初始账簿只有一页，记录了系统的第一次赠送
空账簿纸。每个小组有若干账簿纸，每一页纸上仅有账簿结构，没有填内容，具体内容的书写规则后面讲述。下面是一张空账簿纸的样子，各个字段的意义后面会说到
编码生成器（哈希函数）。中本聪又向矿工组织的每个组分发了若干编码生成器，这个东西很神奇，将一页账簿填好内容的账簿纸放入这个机器，机器会在账簿纸的“本账单编号”一栏自动打印一串由“0”和“1”组成的编号，共256 个。最神奇的是，编号生成器有如下功能：
?生成的编号仅与账簿纸上填入的内容有关，与填写人、字体、填写时间等因素均无关
?内容相同的账簿纸生成的编号总是相同，但是如果内容哪怕只改一个字符，编号就会面目全非
?编码生成器在打印编码时还需要将所有填入账簿纸的交易单放入，机器会扫描交易单和填入交易单的一致性，尤其是保密印章，如果发现保密印章和付款人不一致，会拒绝打印编码
?将一张已打印的账簿纸放入，机器会判定编号是否是有效的机器打印，并且判定编号和内容是否一致，这个编号无法伪造
交易单收件箱。每个矿工小组需要在门口挂一个箱子用于收集交易单。公告板。每个矿工小组同样需要一个公告板公示一些信息。
有了上面的工具，矿工组织就可以开工了！
收集交易单
中本聪规定，每笔交易的发起人，不但要将交易单给到收款人，还要同时复制若干份一模一样的交易单投递到每个矿工小组的收件箱里。
矿工小组的人定期到自己的收件箱里把收集到的交易单一并取出来。
填写账簿
此时小组的人拿出一张空的账簿纸，把这些交易填写到“交易清单”一栏，同时找到当前账簿最后一页，将最后一页的编号抄写到“上一张账单编号一栏”。注意还有个“幸运数字”，可以随便填上一个数字，如12345。然后，将这样账簿纸放入编号生成器，打印好编号，一张账簿就算完成了。
如果你以为矿工的工作就这么简单，那就大错特错了，中本聪有个变态的规定：只有编号的前10 个数均为0，这页账簿纸才算有效。
根据之前对编号生成器的描述，要修改编号，只能修改账簿纸的内容，而“交易清单”和“上一张账簿纸编号”是不能随便改的，那么只能改幸运数字了。于是为了生成有效的账簿纸，小组里的矿工就不断抄写账簿纸，但每张纸的幸运数字都不同，然后不断的重复将纸放入编码器，如果生成的编号不符合规定，这张纸就算废了，重复这个过程直到生成一串有效的编号。
我们知道，如果编号的每一个数字都是随机的，那么平均写1000 多张幸运数字不同的纸才能获得一个有
效的编号。
这就奇怪了，这些矿工为什么要拼命干这看似无意义的事情呢？还记得之前说过矿工有报酬吧，这就是矿工的动力了。中本聪规定：每一张账簿纸的交易清单第一条交易为“系统给这个小组支付50 个比特币”。也就是说，如果你生成了一张有意义的账簿纸，并且被所有挖矿小组接受了，那么就意味着这条交易也被接受了，你的挖矿小组获得了50 个比特币。
这就是矿工被叫做矿工的原因，也是为什么之前说随着交易和矿工的活动，比特币的数量会不断增多。例如下面是一个挖矿过程，这个小组的公共比特币帐号为“UVWXYZ”。
在幸运数字尝试到“533”时，系统生成了一页有效账簿。
确认账簿
当某挖矿小组幸运的生成了一张有意义的账簿，为了得到奖励，必须立刻请其它小组确认自己的工作。前面说过，当前村里有7 个挖矿组，所以这个小组必须将有效账簿纸誊抄 6 份快马加鞭送到其他6 个小组请求确认。
中本聪规定，当某个小组接到其他小组送来的账簿纸时，必须立即停下手里的挖矿工作进行账簿确认。
需要确认的信息有三个：
1.账簿的编号有效
2.账簿的前一页账簿有效
3.交易清单有效
首先看第一个，这个确认比较简单。只要将送来的账簿纸放入编码生成器进行验证，如果验证通过，则编号有效。
第二部分需要将账簿页上的“上一页账簿纸编号”和这个小组目前保存的有效账簿最后一页编号比对，如果相同则确认，如果不同，需要顺着已有账簿向前比对，直到找到这个编号的页。如果没有找到指定的“上一页账簿纸编号”对应的页，这个小组会将此页丢掉。不予确认。
注意，由上面的机制可以保证，如果各个小组手里的账簿纸是相同的，那么他们都能按同样的顺序装订成相同的账簿。因为后面一张纸的编号总是依赖前面的纸的编号，编码生成器的机制保证了所有合法账簿纸的相对先后顺序在每个小组那里都是相同的（可能会有分支，但不会出现环，后面细讲）。
最后是如何确认交易清单有效，其实也就是要确认当前每笔交易的付款人有足够的余额支付这笔钱。由于交易信息里包含这笔钱是如何来的，还包含了记录来源交易的账单编号。例如，HIJKLMN 要给ABCDEFG10 个比特币，并注明了这10 个比特币来自之前OPQRST 支付给HIJKLMN 的一笔交易，确认时首先要确认之前这笔交易是否存在，同时还要检查HIJKLMN 在这之前没有将这10 个比特币支付给别人。这一切确认后，这笔交易有效性就被确认了。
其中第一笔是系统奖励给生成这页账簿的小组的50 个，这笔交易大家都默认承认，后面的只要按照上述方法追溯，就可以确认HIJKLMN 是否当前真有10 个比特币支付给ABCDEFG。
如果完成了所有了上述验证并全部通过，这个小组就认可了上述账簿纸有效，然后将这张账簿纸并入小组的主账簿，舍弃目前正在进行的工作，后面的挖矿工作会基于这本更新后的主账本进行。
账簿确认反馈
对于挖矿小组来说，当账簿纸送出去后，如果后面有收到其他小组送来的账簿纸，其“上一页账簿纸编号”为自己之前送出去的账簿纸，那么就表示他们的工作成功被其他小组认可了，因为已经有小组基于他们的账簿纸继续工作了。此时，可以粗略的说可以认为已经得到了50 个比特币。
另外，任何一个小组当新生成有效账簿纸或确认了别的小组的账簿纸时，就将最新被这个小组承认的交易写到公告牌上，那么收款人只要发现相关交易被各个小组认可了，基本就可以认为这笔钱已经到了自己的账上，后面他就可以在付款时将钱的来源指向这笔交易了。
以上就是整个比特币的支付体系。下面我们来分析一下，这个体系为什么可以工作下去，以及这个体系可能面临的风险。
工作机制分析
虽然上面阐述了比特币的基本运作规则，但是村民们还是有不少疑问。所以中本聪同学专门开了个答疑会，解答常见问题。下面总结一下村民最集中关心的问题。
核心问题答疑
如果同时收到两份合法的账簿页怎么办？
注意在上面的运行机制中，各个挖矿小组是并行工作的，因此完全可能出现这样的情况：某小组收到两份不一样的账簿页，它们都基于当前这个小组的主账簿的最后一页，并且内容也都完全合法，怎么办？
关于这个问题，中本聪同学说，小组不应该以线性方式组织账簿，而应该以树状组织账簿，任何时刻，都以当前最长分支作为主账簿，但是保留其它分支。举个例子，某小组同时收到A、B两份账簿页，经核算都是合法的，此时小组应该将两页以分叉的形式组织起来，如下图所示：
黑色表示当前账簿主干。此时，可以随便选择一个页作为当前主分支，例如选择A：
此时如果有一个新的账簿页是基于A的，那么这个主干就延续下去：
如果这个主干一直这么延续下去，表示大家基本都以A为主干，B就会被遗忘。但是也有可能忽然B变成更长了：
那么我们就需要将B分支作为当前主干，基于这个分支进行后续工作。
从局部来看，虽然在某一时刻各个小组的账簿主干可能存在不一致，但大方向是一致的，那些偶尔由于不同步产生的小分支，会很快被淹没在历史中。
如果挖矿小组有人伪造账簿怎么办
关于这个问题，中本聪同学说，只要挖矿组织中大多数人是诚实的，这个系统就可靠，具体分几个方面给予答复。
首先，基于保密印章机制，没有人能伪造他人身份进行付款，因为编码生成器在打印编码时会核对所有交易单的保密印章，印章和付款人不一致会拒绝打印。
而且诚实的矿工也不会承认不合法的交易（如某笔交易付款方余额不够）。
所以只有一种可能的攻击行为，即在收款人确认收款后，从另一条分支上建立另外的交易单，取消之前的付款，而将同一笔钱再次付款给另一个人（即所谓的double-spending 问题）。下面同样用一个例子说明这个问题。
先假设有一个攻击者拥有10 个比特币，他准备将这笔钱同时支付给两名受害者A和B，并都得到承认。
第一步，攻击者准备从受害者A手里买10 比特币的黄金，他签署交易单给受害者A，转10 个比特币给受害者A。
第二步，这笔交易在最新的账簿页中被确认，并被各个挖矿小组公告出来。受害人A看到公告，确认比特币到账，给了攻击者10 个比特币等值的黄金。
第三步，攻击者找到账簿，从包含刚才交易的账簿页的前一页做出一个分支，生成更多的账单页，超过刚才的分支。由于此时刚才攻击者制造的分支变成了主干分支，而包含受害者A得到钱的分支变成了旁支，因此挖矿组织不再承认刚才的转账，受害者A得到的10 比特币被取消了。
第四步，攻击者可以再次签署交易单，将同一笔钱支付给受害者B。受害者B确认钱到账后，支付给攻击者等值黄金。
至此，攻击者将10 个比特币花了两次，从两名受害者那里各购得等值黄金。攻击者还可以如法炮制，取消与受害者B的转账，将同一笔钱再支付给其他人……
关于这种攻击，中本聪给出的解决方案是，建议收款人不要在公告挂出时立即确认交易完成，而是应该再看一段时间，等待各个挖矿小组再挂出 6 张确认账簿，并且之前的账簿没有被取消，才确认钱已到账。
中本聪解释道，之前设定变态的编号规则，正是为了防御这一点。根据前面所述，生成有效账簿页不是那么简单的，要花费大量的人力反复试不同的幸运数字，而且过程完全是碰运气。如果某账簿页包含你收到钱的确认，并且在后面又延续了6 个，那么攻击者想要在落后6 页的情况下从另一个分支赶超当前主分支是非常困难的，除非攻击者拥有非常多的人力，超过其他所有诚实矿工的人力之和。
而且，如果攻击者有如此多人力，与其花这么大力气搞这种攻击，还不如做良民挖矿来的收益大。这就从动机上杜绝了攻击的形成。
比特币会一直增加下去，岂不是会严重通货膨胀
中本聪说，这一点我也想到了。前面忘了说了，我给矿工组织的操作细则手册会说明，刚开始我们协议每生成一页账簿，奖励小组50 个比特币，后面，每当账簿增加21,000 页，奖励就减半，例如当达到210,000 页后，每生成一页账簿奖励25 个比特币，420,000 页后，每生成一页奖励12.5 个，依次类推，等账簿达到6,930,000 页后，新生成账簿页就没有奖励了。此时比特币全量约为21,000,000 个，这就是比特币的总量，所以不会无限增加下去。
没有奖励后，就没人做矿工了，岂不是没人帮忙确认交易了
到时，矿工的收益会由挖矿所得变为收取手续费。例如，你在转账时可以指定其中1% 作为手续费支付给生成账簿页的小组，各个小组会挑选手续费高的交易单优先确认。
矿工如果越来越多，比特币生成速度会变快吗
不会。中本聪解释，虽然可以任意加入和退出矿工组织，导致矿工人数变化，每个矿工也会拿到一个编码生成器，不过我已经在编码生成器中加入了调控机制，当前工作的编码生成器越多，每个机器的效率就越低，保证新账簿页生成速率不变。
虽然每个人的代号是匿名的，但如果泄露了某个人的代号，账簿又是公开的，岂不是他的所有账目都查出来了
确实是这样的。例如你要和某人交易，必然要要到他的代号才能填写交易单。因为收款人一栏要填入那人的代号。不过中本聪说可以提供无限制的保密印章，建议每一次交易用不同的保密印章，这样查账簿就追查不到同一个人的所有账目了。
答疑完毕。
说明
本文用通俗比喻的方式讲解了比特币的运行机制。有几点需要说明：
1.为了便于理解，我做了很多简化，因此有些机制细节和实际的比特币可能不完全相同。但总体思想和
关键原理是一致的。
2.由于很多计算机世界的东西（如公钥体系、网络传输）在现实世界中并没有特别好的对等物，所以故
事里难免有一些生硬和不合常理的细节。
3.本文描述的是比特币网络本身的技术原理和运作机制，当在如Mtgox 这种买卖市场中进行比特币交
易时，市场做了中间代理，并不遵从上述机制.
4.
比特币原理通俗读本（比特币百喻经） 作者：比特百晓生 比特币是第一种去中心化的互联网货币，诞生于2009年初。英文名称“Bitcoin”，缩写及货币代码“BTC”。 【密蜂】中心化社会可以比喻为蜜蜂族群。蜂王是蜂群的中心，吃得最好，安逸悠闲，寿命4－6年。工蜂在蜂群中数量最多，但吃得最差，做的是苦工，寿命只有2个月。中心化社会也是脆弱的，“擒贼先擒王”，如果蜂王死了，整个蜂群就会灭绝。 特性：因为去中心化，所以比特币没有央行式的发行机构，没有银行式的管理机构，技术规则不能被任何机构强行更改，很难被封杀。它的货币总量是有限的，上限是2100万个，约在2140年到达。截止到2014年4月6日，已发行1260万个。它不能被冻结，可以自由跨国转帐，没有任何额度限制。系统每天24小时不间断运行，到帐速度很快。手续费很低廉，远低于国际汇款。如果用户认为有必要，还可以做到半匮名。 比特币没有实物，它在互联网里去中心化的P2P网络（对等网络，或称点对点网络）中运行，以“区块链”的形式，保存在公开的分布式数据库中，任何人都可以下载。 【帐本、复印】：区块链可以比喻为一个公开的帐本，下载区块链可以比喻为复印这个帐本，任何人都可以复印。 区块链是由一个一个的“区块”串联起来，象一根链条，有始无终。不断延长。平均每十分钟产生一个新区块，添加到区块链的尾部。 【帐单】：一个区块可以比喻为一页帐单，从下到上叠起来成为一个帐本。新的帐单添加到帐本的最上面，不断的增厚。 推算余额：每个区块包含了十分钟内发生的所有转帐交易。比特币不记录每个帐户的余额，只记录交易，然后根据交易推算每个帐户的余额。例如你有两笔交易，第一笔收到50个比特币，第二笔支出20个比特币，那么你现在的余额就是30个比特币。 比特币的每笔交易，都由付款人用私钥签名，证明确实是他同意向某人付款，其它人无法伪造。 【指纹】：私钥签名可以比喻为按指纹，每个人的指纹都不相同，其它人无法伪造。 规则规定，把前一个区块整体算出一个散列值，记录在本区块里。它能表示各个区块的先后次序，并使以住的区块很难被非法修改。如果修改替换某个区块，则依据它算出来的散列值就会不同，又必须修改下一个区块……最终必须把它后面的所有区块都改一遍，这太难了。 【缩略图】：前一个区块的散列值可以比喻为缩略图。把前一页帐单拍照，缩小打印在本帐单的左上角，就是缩略图。它能表示各页帐单的先后次序，并使以住的帐单很难被非法修改。如果修改替换某页帐单，则它的缩略图就不同了，又必须修改下一页帐单……最终必须把它后面的所有帐单都改一遍，这太难了。 每个运行比特币客户端软件的人都可以制造区块。每个区块必需包含一个符合一定要求
比特币的原理与运作机制解析 众所周知，比特币依靠特定算法并通过大量的计算产生。然而，由于P2P的去中心化特性与算法本身，也将比特币的总数量永久限制在了2100万个。正因如此，比特币才具有极强的稀缺性，这意味着其背后蕴藏着巨大的升值空间。But！本期我们不讲发家致富，而是要向各位科普一下比特币的原理与运作机制。 光知道挣钱却不知比特币的原理与运作机制？ 比特币是2009年由一个化名中本聪（Satoshi Nakamoto）的神秘个人（或组织）创建的。本质上，比特币就是一份数字文件，里面列举着帐户和金额，就像是一个账本，这份文件的副本被保存在比特币网络的每一台电脑中。其实，在现实世界中，这些数字不具有任何意义，它们之所以存在价值，是因为人们自愿用其交易真实货物以及购买服务，并相信其他人也会这样做。 当你向别人转账时，需要向整个网络发送一条信息，随后你账户的金额就会减少，接收者账户的金额就会增加，与此同时，比特币网络中的节点或计算机会更新其账户副本信息，然后继续将交易信息传递到其他节点。这种以数字计算为基础的安全机制，组成了比特币交易网络本身，是一个系统，让一组计算机共同保存一份账本。 说到这里，你会发现其实这与银行保存账本的方式很像，由一组计算机保存而非一个单一实体组织来保存账本。举例俩说，不像在银行只有你自己知道你的交易信息，在比特币交易网络里，每个人都知道每个人的交易信息；而在现实生活中，你能够信任银行也有权起诉它（如果某些交易出了差错），但在比特币网络中，你每时每刻都在与陌生人打交道，因此你不能相信任何人。 换言之，比特币系统的设计机制也让“信任”没有存在的必要。特设的数字函数确保系统的每个方面正常运行。接下来，我们便为各位详细介绍比特币如何实现让一群陌生人去管理其他人的金融交易。 简单来说，例如A给B转账时，他只需向比特币网络广播一条信息，说明账户和金额信息，从A账户转5个BTC给B账户，每个接收到这条信息的节点，会更新他们的账户副
读后感 ——读《比特币今年猛飙近90倍A股概念股望爆发》有感比特币，对于我来说是一个相对陌生的新名词。在阅读这篇文章之前，我对比特币的了解相当有限。在上网查阅了大量的资料之后，发现比特币是作为像QQ币或者游戏币一类的虚拟货币，在投资领域是一个新兴、却非常热门、非常受关注的投资方向。 比特币今年的价格惊人的大起大落，一月份每比特币才80，接下来进行大幅上涨，在四月份又大幅下降，接下来至11月份又超大幅上涨，涨至接近7000元，与年初相比上涨了接近90倍。 在我看来，比特币的投资风险与收益已经大大超越了传统的债券和股票。原因主要如下。 第一，比特币作为一种新兴的对虚拟货币的投资方式，相比股票或者债券，政府或者法律对比特币市场的监管和制度非常不完善。美联储也不打算监管比特币，中国作为炒家最活跃的国家，对于比特币的监管更是远远不够。在许多时候，比特币投资者的权益无法得到保护，是一个高风险与高收益同在的投资方式。 第二，比特币是一种完全没有实际价值的虚拟货币，其价格通过计算得出。比特币不像股票或者房地产。股票的价格在股票市场上还是有一些判断依据的，不像比特币的大幅上涨和大幅下跌都是完全无凭无据，投资者完全无法判断比特币接下来的形势；房地产作为一直大热的投资方式，风险相对还是较小，毕竟房地产在被炒高的投资价值之外，本身还具有固有的价值，投资者的投资相对有凭据和保障。 第三，尽管比特币在理论上是一个非常完美的投资方向，但是比特币的交易大部分要在交易平台上进行，然而不完善的交易平台也大大加大了比特币投资的风险性。有些投资者反映交易平台总是“很卡”，这导致了比特币的购买与卖出难以及时的进行，这让本来就相对比市场反应慢一步的投资者更难及时的对比特币的最新行情做出反应，因交易平台不完善而导致的损失已经不在少数。 中国人作为最乐于在世界范围内进行各项投资的“土豪”，在比特币的投资上更是不落于人之后，大家都争先恐后的进行比特币投资，并且相当看好比特币的前景。但是，在我看来，比特币这一项投资作为新兴的投资方式，相应的对投
一个故事告诉你比特币的原理及运作机制
中央系统虚拟货币 又过了几年，老村长由于每天都要核对大量的旧纸币，写新的纸币，还要把各种账目仔细做好记录。一来二去，老村长操劳过度不幸驾鹤西去了。 比特村再次召开全体大会，讨论应该怎么办。此时老村长的儿子二狗子自告奋勇接过了父亲的笔，承担起货币发行的责任。这个年轻的村长二狗子很聪明，他做了几天，发现好像也不用真的写那么多纸。完全可以这样：村民把纸币都交上来，销毁，但是二狗子会记录下每户上交的纸币数量。以后如果要进行付钱，例如老张要拿一克金子向老李换一只羊，就一起给二狗子打个电话，说明要将老张名下的一克金子划归老李名下，二狗子拿出账本，看看老张名下是否有一克金子，如果有就在老张的名下减掉一克，在老李的名下加上一克，这样就完成了支付，此时老李在电话中听到二狗子确认转账完成，就可以放心让老张把羊牵走了。 此时比特村进入了中央系统虚拟货币时代。每个村民都不需要用实物支付，支付过程变成了二狗子那边维护的账本上数字的变更。
分布式虚拟货币 这新上任的二狗子是聪明，不过这人有时候是聪明反被聪明误。有一天二狗子盯着这账本，心想这全村各户谁有多少钱就是我说的算，那我岂不是……。于是他头脑一热，私自从老张帐下划了十克金子到自己名下。 本以为天衣无缝，但没想到老张也有记账的习惯，有一天他正要付钱却被二狗子告知账户没钱了。老张核对了一下自己的账本，明明还有十克啊，于是拿着账本去找二狗子理论，这一核对发现了那笔未经老张同意的转账。 东窗事发！比特村炸开锅了。二狗子被弹劾是不可避免了，不过通过这件事，大家发现了账本集中在一个人手里的弊端： ?这个体系完全依赖于账本持有人的个人信用，如果这个人不守规矩，随意篡改账本，那么整个货币系统就会崩溃 ?如果这个人家里失火或者账本失窃，同样也会为整个体系带来毁灭性的打击 正当人们不知所措时，村里一个叫中本聪的宅男科学家走上了台，告诉大家他已经设计了一套不依赖任何中央处理人的叫比特币的虚拟货币系统，可以解决上述问题。然后他缓缓讲述了自己的方案。 下面我们就来看看中本聪同学是如何设计这套系统的。 基础设施搭建 账簿公开机制 中本聪首先说明，要对现有账簿进行如下改造： 1.账簿上不再记载每户村民的余额，而只记载每一笔交易。即记载每一笔交易的付款人、收款人和付款 金额。只要账簿的初始状态确定，每一笔交易记录可靠并有时序，当前每个人持有多少钱是可以推算 出来的。 2.账簿由私有改为公开，只要任何村民需要，都可以获得当前完整的账簿，账簿上记录了从账簿创建开 始到当前所有的交易记录。
浅谈数字货币 XXXX大学国际经济与贸易2013级一班XXX 指导教师XXX 中文摘要：数字货币的出现带动了支付的创新，比特币、Ripple 等在支付功能上显示出的独特优势，对完善现有支付体系、促进金融发展有着重要的作用。与此同时，数字货币本身的属性特征也使得其在实现支付功能时面临一些阻碍。本文从数字货币的概念特征入手，分析数字货币与传统支付、网络支付的差异性，最后总结数字货币的利与弊以及面临的挑战。 关键词：数字货币传统支付网络支付利与弊挑战 一、引言 当我们用支付宝为一顿丰盛的早餐付费，当我们用微信钱包给亲朋好友发去代表节日祝福的红包，我们不禁想到：终于某一天，纸币将从我们的日常生活中消失，那沉甸甸的手感、清脆的点钞声也将离我们而去，同时一种风靡一时的炫富方式——晒现金也将成为记忆；代替纸币的将是无影无形的数字货币。尽管是那样的不舍，但正如金银代替了实物，纸币代替了金银，货币进化的脚步从不停歇，让我们顺应自然规律的更迭，看看未来的数字货币。 二、数字货币的概念及特征 1、数字货币的概念 （1）理论内涵 目前，理论界对数字货币尚未形成专门的学术定义，但对数字货币基本形成三种认识：一是数字货币等同于电子货币；二是数字货币是电子货币的一种；三是数字货币是一种独立的支付工具。不同的认识源于两方面原因：一是数字货币是新兴事物，且主要是依托于信息网络技术的发展而逐步形成的，专业性和独特性使得其被蒙上了一道神秘的“面纱”；二是数字货币早期的理念创立者提供的仅仅是一种全新的思考方式，而技术的长期价值让数字货币展现于世人面前，显现出其蕴藏的巨大能量。 2.实践概念 从最早的 Bit Gold、B- money 等数字货币实验，到将数字货币概念首次大规模引入公众视野的比特币，显现出数字货币发展的速度之快。基于此，数字货币可以定义为
一文读懂比特币分叉 如果最近密切关注比特币，也许注意到了关于“分叉”的话题很流行。 与区块链不同，分叉是不同参与者在确定通用规则时发生的技术事件。 根本上说，分叉是区块链分裂成两个路径，要么是关于网络的交易历史，要么是使交易成立的新规则。 因此使用区块链的人必须二选一。 然而分叉类型很多，而关于分叉的科学研究却很新。目前我们知道一些分叉可以自行解决，但社区极度分歧引起的其他分叉会使网络永久分裂，造成两个区块链历史和两种独立的货币。 因此对分叉类型、激活原因和潜在风险的理解并不清晰。 为了进行阐述，我们简单总结了不同分叉的运行原理。 基础知识开始分类前，有必要知道比特币分叉已经有序的开始了。 分叉是分布式共识的副产物，只要两个矿工几乎同时发现区块就会发生分叉。当后续区块添加到其中一个区块，这种不确定性就会消失；使这个链最长，另一个区块则被网络“孤立”或“抛弃”。 当开发者想修改决定交易是否成立的软件规则，也可以自愿对网络进行分叉。 当一个区块包含无效交易，该区块将被网络忽略，发现这个区块的矿工就会失去区块奖励。因此通常矿工只想挖到有效区块，并加入最长的链。 以下是一些常见分叉及特征。 硬分叉硬分叉是软件升级，将不兼容旧软件的新规则引入网络。你可以将它看作规则的延伸（使区块大小为2MB，而不是1MB的新规则将需要硬分叉）。 分叉后，继续运行旧版软件的节点将发现新交易是无效的。因此为了切换到新链继续挖有效区块，所有网络节点必须升级为新规则。 当出现某种政治僵局，社区部分人坚持旧规则，就会出现问题。旧链的哈希率、网络算力将变得不合时宜。重要的是，旧链的数据和规则仍被看作具备价值，矿工当然希望继续挖
比特币原理介绍 一、交易过程 A与B进行交易，其中A为付款方，B为收款方，如图 交易发起方A节点处，会向全网广播此次交易，包括交易记录（Transaction details,简写为Tx）和B的公钥（Public Key）。然后用A的私钥（Private key）进行加密处理，并加上A的公钥以方便P2P网络验证。如得到至少六个节点（BTC minners）的确认，则此次交易完成。A钱包中的比特币（BTC）转移到B的钱包中。 1、完整的交易记录：
2、公钥和私钥的产生：ECDSA算法（椭圆曲线加密算法）产生比特币公钥和私钥 3、网络确认交易过程 比特币矿工在得到这个交易请求后，便尝试把这条交易打包到数据区块（block）中。当整个P2P网络有超过6个区块节点对这笔交易进行确认后，这笔交易便完成了，交易记录被永久的嵌入了block里面。在这个过程中，比特币矿工（mininer）会得到一定量的手续费作为报答。 二、 BTC的产生 1、Block结构 Block 是用来保存交易记录的信息块，每一个数据区块（Block）记录了六个内容：神奇数、区块大小、数据区块头部信息、交易计数、交易详情。 1)数据块头部信息：版本号、前一个区块的记录、Merkle树的根值、时间戳、 目标特征值、随机数。
2)交易详情 在数据块中，比特币支出和接收交易是写在一起的，整个收支记录包括很多比记录。每一笔记录都有自己的索引编号以供查询。 每一笔记录中包括了生成时间、引用交易的哈希值、交易记录索引编号、比特币支出地址、支出地址数量等细节。每一比收支交易记录都有一个Merkle节点值，这个hash节点值是整个Merkle树的一部分，决定了每一个地址都不能重复交易和被伪造。收支交易结构图如下：
浅谈比特币的网络安全问题 孟凡伟 摘要：基于P2P网络的各类应用逐渐占据了互联网应用中的重要地位，其采用的分布式结构在提供可扩展性和灵活性的同时，也面临着巨大的安全风险和挑战。而比特币的正是基于 P2P网络产生的一种虚拟货币，因此其网络安全性问题也面临着巨大的风险和挑战。本文重点从P2P网络的安全问题来分析比特币所面临的风险。 关键词：比特币；P2P网络；僵尸网络；网络安全 Abstract：The applications based on P2P networks have been playing an important role in the Internet．P2P networks with the distributed architecture are scalable and flexible while they are facing the enormous security challenges.Bitcoin is a virtual currency based on P2P network, therefore the network security of Bitcoin faced the enormous security challenges as well. This paper focuses on security issues from P2P networks to analyze the risks faced by Bitcoin. Keywords:Bitcoin;P2P Networks;Botnet;Network security 1引言 近年来，随着P2P（peer to peer）技术的日趋成熟，基于P2P网络的各种应用系统不断涌现和壮大。，P2P技术在数据存储、数据库管理、web搜索、网络缓存、网络电话等诸多领域都有重要应用。这些P2P网络系统在人们的网络体验中扮演了越来越重要的角色，甚至对人们的生活习惯乃至思维模式都具有不可忽视的作用[1]。 比特币（bitcoin）就是基于P2P网络产生的一种虚拟货币。比特币是一种新型的虚拟货币，由加密算法生成，通过网络在持有者之间流通［2］。比特币以开放、对等、共识、直接参与的理念，结合开源软件和密码学中块密码的工作模式，在P2P对等网络和分布式数据库平台上，开发发行、交易和账户管理的操作系统。该系统让整个对等网络用户端的各个节点，按照种子文件达成网络协议，保证货币在发行、管理、流通等环节中的公平、安全和可靠。 [3] 虽然比特币有着无发行中心、去中心化在流通中保证公平等优点，但是由于其本事的交易是基于P2P网络的，因此其所面临的的安全问题很大程度上也正是P2P网络所面临的安全问题。 P2P技术在自身发展与完善的同时，对全球的经济、政治、军事与文化都产生了重要影响，同时面临着来自多个方面的安全威胁。首先，P2P应用已经形成了一个完善的产业，许多IT服务公司利用P2P网络技术开发新产品，并实现了盈利；但是，P2P技术对传统版权管理机制的重大冲击使得传统经济实体的利益受损，而使其不断投入资金研发反P2P技术。其次，P2P应用对网络流量的大量占用，使其成为网络服务提供商(IsP，Intemet Service Provider)的众矢之的，ISP也不断研发各种技术来过滤P2P流量。再次，由于P2P技术的无服务器特征，其共享信息可能涉及违法内容(如色情、暴力音像、军事、政治机密等)，但却极易被无限制地传播，政府部门需要对其进行有效监管。另一方面，P2P技术的支持者一直在致力于研究各种有效手段，在保证其提供分布式服务的同时，提高其可靠性和安全性。 基于上述原因，近年来，P2P网络安全成为了一个新的研究热点。P2P技术存在的安全缺陷为网络攻击者提供了各种各样的机会。P2P网络面临的一些主要安全威胁有：由信息共享导致的知识产权纠纷、路由攻击、存取攻击、行为不一致攻击、目标节点过载攻击、穿越防火墙以及新型网络病毒的传播。
与原论文顺序有些出入，但基本原理已讲述清楚，欢迎指正 1. 概念： transaction：转账、交易记录、账单记录 block：上面这个概念的数据组成的块 proof of work：工作量证明、可理解为防攻击机制 double spending：再次消费（一种针对去中心化货币的攻击手段，在BTC之前很多电子货币都是因为防御不了这一点而终告失败） 2. 转账【转账日志的记录方式】： 首先，本笔交易发生时，钱包的所有者（owner）会用公钥生成全网可见的HASH，并且自己的私钥生成一个签名（signature）【不理解和同学可以了解一下“非对称加密”的概念，简单说就是私钥用于生成签名，公钥用于验证签名是否有效】。然后记录到数据块（block）中。然后如果再发生一笔交易，或者收到P2P网络别的节点广播来的交易数据，当前节点会用转账发起账户的公钥验证数据中转账发起账户的签名，如果有效，就把数据记录进block的上笔交易记录的位置的后面。 理解的重点： （1）. 记录的每笔交易付款方生成的签名、付款方的公钥、转账金额、交易HASH（相当于ID）等数据。 （2）. 并未记录转账前和转账后每个账户有多少余额。 3. block 交易数据块
block储存着若干条交易记录(transaction，图上的item项目指的就是每一条交易记录)，每个block有自己的block hash(相当于block的ID)。关于block的产生，我们留在下一节：proof of work工作量证明中去讲述。 4.proof of work（工作量证明、挖矿、比特币的发行） block是储存交易记录的数据块，网络上的矿工的扩矿的工作就是为了全网新的block的产生而计算所必需的一个参数nonce。 在上面我们有提到，每一个block块都有一个hash，而挖矿的时候，矿工们需要计算一个nonce，来满足prev hash（前一块block的hash）。 因为算法的不可逆性，计算这个nonce经过算法运算后值等于HASH的难度是全网动态调节的以让一块新的block产生的时间无穷接近于10分钟，具体做法是调整hash前面0的位数， 举例： 假如上一块block的哈希是000000000000000030934429665e0ae5348ea22a95cadeccf310a515a1f6ec8e，在5分钟后被人解了nonce，原因可能是啥？极可能是1.网络某矿工或者某矿池的算力加大了；还有小部分可能是2.运气太好了； 而在5分钟就算出了nonce产生了新的block，这时所有节点在写这个新生成的block的时候都达成了算法共识，要在新生成的block的hash前面的0多留一位。这样，在后面矿工计算的时候，难度就加大了（固定长度时，0的位数据越多的hash越难解）。 因此，比特币保证了接近每10分钟产生一块新的块。 那么挖矿的时候，成功解出nonce的矿工怎么得到奖励的呢？ 在尝试猜nonce，并且成功后，这个矿工第一个生成新的block的，然后才把数据广播给邻近节点的；在生成新的block的时候，第一笔交易被记录了进去，这里面包含了造物主转账N个比特币给了这位矿工； N在最初设定为50，并且在每产生166554个block后N减半，每4年减半的说法来源于此。由此，比特币的逻辑总量最终控制在了2100万枚左右，如果计算上钱包丢失，总量应该小于2100万枚。 *.（1）.创世块、第一块block是中本聪挖到的，所以，中本聪至少拥有50枚比特币。
一个故事告诉你比特币的原理及运作机制 作者：张洋 周末花时间看了一些比特币原理相关的资料，虽然不敢说把每个细节都完全搞懂了，不过整体思路和关键部分的主要原理还是比较明白。写一篇文章分享给大家。这篇文章的定位会比较科普，尽量用类比的方法将比特币的基本原理讲出来。这篇文章不会涉及算法和协议中比较细节的部分，打算后面会再写一篇程序员视角下的比特币原理，那里会从技术人员的视角对比特币系统中较为关键的数据结构、算法和协议进行一些讲解。 在这篇文章中我会给出一个虚拟的村庄叫“比特村”，整个文章会以讲故事的方式，逐步告诉大家比特币提出的动机、解决了什么问题以及一些关键组件的目标和设计方案。 问题的提出 我们先从比特币产生的动机开始。 以物易物的比特村 话说在这个世界上，有一个叫比特村的小村庄，村庄共有几百户人家。这个村庄几乎与世隔绝，过着自给自足的生活。由于没有大规模贸易，比特村村民一直过着以物易物的生活，也就是说村民之间并没有使用统一的货币，互相间的贸易基本上就是老张家拿一袋面粉换老李家一只羊，王大嫂拿一筐野果换刘大婶两尺布。村民们一直就这么纯朴的生活着。 实物货币 终于有一天，村民觉得一直这样以物易物实在太不方便了，于是村子全员开会，讨论如何解决这个问题。有人提议，以便于分割且稀有的东西，例如黄金，作为一般等价物，把其它物品和黄金的对应关系编成一张表格，例如一克黄金对应一只羊，一克黄金对应一袋面粉等等，此时老张再也不用扛着一袋面粉气喘吁吁的去老李家换羊了，他只要从家里摸出一克金子，就可以去老李家牵回一只羊，而老李拿着这一克黄金可以从任何愿意出让面粉的人那里换回一袋面粉，当然也可以换取任何和一克黄金等值的物品。 此时比特村进入了实物货币时代。
个人对比特币理解和看法 我写这篇文章仅仅是个人对比特币的前线理解。 比特币从出现到现在经理了多久我不太清楚，它出现的时间应该不太长，但是它的价值是翻倍，翻倍，再翻倍。 人们现在最关注比特币什么？是比特币的价值，因为一些爱好者或者风险投资者的不断加入，它的价值也是不断的飙升，当然了这价值存在的时间长短不确定。毕竟它没有得到国家的正式认可，尽管很多人用它来交换一些东西，甚至是真实的货币。但是目前为止这仍然算是一小部分人，这部分人群主要是对电脑有一些了解，和一些冒险者。中国13多亿人口，对电脑了解的人，并且爱好投资的人很显然非常少，很多都是类似于大多数农民一样不懂电脑的。 所以个人认为比特币不太可能得到国家的认可。各位读者认为比特币针的流通只针对于一部分人，纸币的通货人群是另一部分吗？这种情况不太可能吧。所以比特币的发展有很大的局限性。 比特币的涨幅快速这是大家有目共睹的，但是这一切的背后又没有一群人在主导着这一切，操控着这一切的走向。他的目的是什么？大家会非常清楚。大家一定要把握住自己，不要陷得太深。 比特币会崩盘吗？ 相信大家对这个问题会比较关注。这个问题我在网上查了一下，首先大家要明白什么因素比特币有影响。重要的一点就是国家问题，1.如果国家不支持比特币，或者发布一些不利于比特币的条例，会对比特币造成相当大的影响；2. 比特币的算法出问题，或者更改比特币的数额上限都会对其造成影响。3网络安全问题，一切网络都可能存在安全问题，比特币有可能被盗取。4类似比特币的虚拟货币的出现,当一些人带有目的性去操众的时候会对比特币造成冲击。 比特币类似于炒股，有风险，前往的路上人们一定要慎行。 这些仅仅代表个人观点和看法，不针对任何人或行业。 《小手回头》献上
关于比特币 （天津外国语大学国际商学院天津 300270） 摘要:电子货币比特币，它本身的去心化、匿名性、总量固定、交易成本低、可 自由兑换等特性使它受到热捧，然而同时也引发网络犯罪、价格巨幅波动、社会资源浪费等一系列问题。 关键词:比特币；去中心化；安全问题 Abstract: Recently, more and more people are attracted to the electronic currency Bitcoin because of its non-central authority, anonymity, limited total amount, low transaction cost and free convertibility. However, it could cause problems or risk of cryber crime, the huge fluctuation in the price, the waste of resource and so on. Key Words: Bitcoin；non-central authority；security problems 1 引言风靡全球的电子货币比特 币，采用了平等的p2p技术以及公钥匙的加密方法，完全脱离政府和银行掌控。人人能平等参与制造并拥有、币值飙升又腰斩、使用比特币交易却可以不留任何蛛丝马迹。引发无数电脑迷、网游玩家、学者、投机商甚至犯罪分子的狂热兴趣。带给人们福利，弊端也令人头疼。 一比特币的产生 比特币（Bitcoin）是一种p2p形式的数字货币，通过特定算法的大量计算产生，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。不依靠特定货币发行机构发行，不受个人或组织干扰。2008年，由一位化名“中本聪”（Satoshi Nakamoto）的日本人发表论文描述了比特币的模式。2009年，比特币诞生。 比特币是一种电子货币，由计算机生成的一串串复杂代码组成，新比特币通过预设的程序制造，随着比特币总量的增加，新币制造的速度减慢，直到2140年达到2100万个的总量上限。身为电子货币的比特币与我们熟知的Q币、游戏币之类的虚拟货币不同，可以套现，兑换成大多数国家的货币。 2009年比特币诞生的时候，每笔赏金是50个，诞生10分钟后，第一批50个比特币生成，随后比特币以每10分钟50个的速度增长。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（新生产525万，1050的50%）时，赏金再减半为12.5个，此后逐步增长并减半。特币的本质就是一堆复杂算法所生成的特解。特解是指方程组所能得到无限个（比特币是有限个）解中的一组二每一个特解都能解开方程并且是唯一的。 挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求这个方程组的特解，而
浅谈比特币监管 从诞生之日起就备受争议的比特币，一直在迎接监管规范化的道路上曲折前进。 上周比特币监管又迎来重大进展，美国大宗商品期货交易委员会(CFTC)首度将比特币衍生品交易纳入监管。在行业人士看来，比特币交易金融风险频现，目前相关监管仍处于灰色或"三无"地带，相关监管主体和监管规则亟待明确和完善，随着比特币交易普及化，监管落地时机正在到来。目前，全球各大经济体都在积极探索比特币监管模式建设，进展程度不一。需要提醒投资者的是，监管缺失也是投资潜在风险之一，同时考虑到比特币暴涨暴跌的固有属性，未来投资仍需谨慎比特币监管落地时机来临 2009年，中本聪创造了比特币。短短八年之间，比特币发展势如破竹，虽经历了许多波折，但时至今日早已今非昔比。与之发展伴随而来还有诸多问题的产生，其中监管规则的确立，一直是业内讨论焦点。在行业人士看来，比特币发展趋势是不可逆转的，随着投资人群不断普及化，比特币监管落地已经迫在眉睫。 据国内比特币交易平台火币网数据显示，上半年比特币价格涨幅近160%。伴随着价格暴涨，比特币在国内交易量也急速膨胀。，2017年6月份国内比特币交易成交额为341.29亿元，环比增长57%，占全球总交易量的30%。 报告显示，2017年6月1日－6月30日，比特币市值在370亿美元－480亿美元区间徘徊。以6月30日市值计算，比特币市值占比为41%，其次是以太坊和瑞波币，分别占27%和10%，三者合计占比近八成。6月份，比特币交易价格稳定在1.8万元人民币上下。6月12日的交易价刷新了5月份刚刚创造的19200元人民币历史最高价，达到21200元人民币。 互金专委会通过分析国内各交易平台的交易规模发现，OKCoin币行(占比24.3%)、比特币中国(占比21.9%)和火币网(占比20%)三个交易平台的交易量最大，三者合计占比达66%。 虽然经历了黑客病毒攻击、"过山车式"暴涨暴跌等种种市场波折，比特币在中国的发展依然如火如荼。对此，研究专家指出，"比特币的普及度越来越高，
浅谈比特币的一些认识 比特币的概念早在2009年已经由中本聪提出，当时的境况十分火爆，但是大多数人都十分不了解它的运作模式和可靠性。近几年，随着互联网金融的其他领域大力发展，以及电子支付手段的突飞猛进，中国境内的比特币概念逐渐模糊，也慢慢地在淡出群众视野，那么比特币这个概念究竟是什么呢？它是不是所谓的传统金融体系下的野蛮人呢？ 从比特币的本质说起，比特币的本质其实就是一堆复杂算法所生成的特解。特解是指方程组所能得到无限个（其实比特币是有限个）解中的一组。而每一个特解都能解开方程并且是唯一的。以人民币来比喻的话，比特币就是人民币的序列号，你知道了某张钞票上的序列号，你就拥有了这张钞票。而挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求这个方程组的特解，这个方程组被设计成了只有 2100 万个特解，所以比特币的上限就是 2100 万。 比特币看起来是挺神秘的，那么比特币相对于支付宝之类的电子支付手段来说有哪些优势呢？它有以下几个得天独厚的优势：1.去中心化。比特币是第一种分布式的虚拟货币，整个网络由用户构成，没有中央银行。去中心化是比特币安全与自由的保证。2.全球化。它可以像美元一样在全球范围内通用，可以在任意一台联网的电脑上处理。3.专属所有权。比特币的操纵需要私钥，它可以被隔离保存在任
何存储介质中，有高度的安全性。4.低交易费用和无隐藏成本。在比特币的流通过程中，由于所有交易都是在线的，所以交易费用极低，流通中的繁琐的手续限制和限额也被取消，致使隐藏成本为零。 凡事有利必有弊，比特币的缺点也是显而易见的。首先就是大众的普及接受率低，由于网络货币的高科技性是普罗大众所难以企及的，所以大众对此始终抱有怀疑态度。其次，比特币交易平台也十分脆弱。交易平台通常是一个网站，而网站可能会遭到黑客的攻击或政府部门的关闭。再次，比特币的价格波动极大，而这显然是它作为流通媒介的极大弊端。就像是汇率极不稳的货币的坏处一样，给经济带来的伤害是毁灭性的。 其实，市场从不排斥新东西，只要它足够好，足够被人接受，它就一定能存活下去并发展壮大，就像股市一样。我们要用辩证的眼光看待比特币，让时间给它检验。
? 主办方： 2017年9月24日北京海淀区丹棱街5号微软亚太研发中心一号楼一层故宫会议室
比特币与区块链原理解析Inside Bitcoin and Block Chain 云时代架构技术社区发起人李艳鹏 2017年9月
01Cloudate Club 云时代架构技术社区 02Block Chain 区块链 03Digging and Consensus 挖矿与共识 04Transaciton 交易 目录 DIRECTORY 05 P2P Network P2P 网络
01云时代架构技术社区介绍
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3.区块链与数字货币的原理、生态及应用 ? ? ? 窗体顶端 课后测试 测试成绩：70.0分。恭喜您顺利通过考试！ 单选题 ?1、比特币的发行量是由（）决定的。（10 分） A 黄金开采量 B 中央银行 ? C 计算机算法 D 宏观经济指标 正确答案:C ?2、（）是最早承认比特币合法地位的国家。（10 分） ? A 美国 B 德国 C
日本 D 中国 正确答案:B 多选题 ?1、以下关于RSCoin，描述正确的有（）。（10 分） A 由英国央行提出 B 一种法定数字货币原型 C 由央行统一记账 D 是一种电子货币 正确答案:A B 判断题 ?1、非对称加密解决了基于不安全网络的信息加密的问题。（10 分） ? A 正确 B 错误 正确答案:正确 ?2、哈希算法的特征包括同样的输入一定会有同样的输出，但是输出结果不能还原为输入信息。（10 分）
? A 正确 B 错误 正确答案:正确 ?3、以太坊是有准入门槛的，互相知道对方身份。（10 分） ? A 正确 B 错误 正确答案:错误 ?4、联盟链比较符合商业要求，因为在真正的商业交易中，需要了解交易对手。（10 分） ? A 正确 B 错误 正确答案:正确 ?5、我国对于区块链技术和比特币等虚拟货币的态度是截然不同的。（10 分）
? A 正确 B 错误 正确答案:正确 ?6、从区块链的行业应用来看，金融是最热的行业。（10 分） ? A 正确 B 错误 正确答案:正确 ?7、通过区块链技术建立善款追溯平台，可以追踪每笔善款的来源、用途，让善款使用透明化（10分） ? A 正确 B 错误 正确答案:正确
比特币交易工作原理 一．比特币之四大特点 比特币不同于我们生活中流通的货币，没有特定的发行机构。它是依据特定算法通过大量计算产生的。比特币有四大特点：总量有限、使用不受地域限制、匿名性、没有特定发行机构。当然，比特币不具有法偿性和强制性等货币属性，官方目前是不会承认比特币是真正意义上的货币，比如央行。现下根据相关部门的规定，金融机构是不能碰比特币的。但是民间自己成立的比特币交易平台或者个人的比特币交易是合法可行的。 二．比特币之作用 （1）零手续费实现资产转移： 当前，如果要将百万人民币转入美国，如果通过银行账户直接转入，银行服务费是相当高的。但是，如果在国内用人民币买入比特币，然后立刻在美国市场上卖出，就可以完成资产转移了。比特币与世界货币交换台决策人康斯坦斯·崔在她的专访《万恶的美国需要Bitcoin来拯救》中也提到过比特币可以通过这种方式实现资金跨国转移，从而降低移民跨国转账而产生的大笔开支。 （2）资金的安全性和控制权： 比特币交易受到军用级加密技术的保护，只要采取必要的步骤就可以保护你的钱包，没有人可以以拟的名义付款或取走你钱包内的比特币。 三．比特币之交易方式： 想获得比特币，有两个方法：一是购买和交易；二是生产，就是通过运行比特币客户端，做运算从而获得比特币奖励。第二种方法又被比特币爱好者称为“挖矿”。比特币是类似电子邮件的电子现金，交易双方需要类似电子邮箱的
“比特币钱包”和类似电邮地址的“比特币地址”。和收发电子邮件一样，汇款方通过电脑或智能手机，按收款方地址将比特币直接付给对方。 比特币地址是由大约33位字母和数字构成的一串字符，由1或3开头，可以由比特币软件在离线环境下自动生成。比特币地址就像银行卡号一样记录着你在该地址上存有多少比特币，你可以有生成无数个比特币地址。在每个比特币地址生成之处，都会生成一个相对应的私钥，以此来证明你是该地址上的比特币的主人。因此，在使用比特币钱包时务必要保护好地址和私钥，比特币交易也免不了会有风险。 四．比特币之交易平台： 出于保护比特币地址和私钥，选择一个安全的比特币交易平台就显得尤为重要。比特币交易平台主要可以分为两类，一类是起步比较早，有充足经验，成交量大的交易平台，除了具有前面的优势，还有一点就是交易费率较高，如日前宣布关闭交易并申请破产的前世界级最大比特币交易商MT.GOX,原始交易费为0.60%，相对来说较高。而且很多比特币玩家指出，尽管平台很大，但是仍然存在诸多漏洞。所以，在选择比特币交易平台的时候，要综合考虑交易费、安全等方面的问题，不能单纯地考虑交易平台的成立时间，当然成立时间也是要考虑的，不然没有交易量，那就是死盘子，进去就会被套在里面。所以在选择交易平台的时候，应该以成立时间和交易额为标准进行衡量，这是测试平台运营能力的最佳方式。 另一种交易平台，是成立比较晚的。这个也有两种，有些是建立在私人交易基础上的，没有实体注册公司的资金和后台运营支持，很容易被黑客攻破，非常不安全，另一类可以把它看做是现在那些大平台的初始阶段，比较有发展前景，
作为新用户，你只需选择一个钱包安装到你的电脑或者智能手机上。 钱包成功安装之后，它会为你生成你的第一个比特币地址，在任何有需要的时候，你可以通过你的钱包生成更多的比特币地址。 当你的朋友收到你发送给他们的比特币地址后，他们就可以付给你比特币，反之亦然，如果你的朋友把他们的比特币地址给你，你就可以用比特币付款给他们。 实际上，这跟电子邮件的运作方式是非常相似的。 所以剩下要做的就是去获取一些比特币，并将它们安全保存起来。 要开始使用比特币，你并不需要了解技术细节。 余额–块链是整个比特币网络依赖的一个公开共享的交易记录。 所有已确认的交易均毫无例外地包含在块链中。 如此一来，将可以证实在新的交易中，要花费的比特币确属于花费者所有。 块链的完整性和时序性是由加密算法保证的。 交易–私钥一笔交易是指将被包含在块链里的，在比特币地址之间进行的价值交换。 比特币钱包为每个比特币地址保存一份称作私钥的保密数据。 私钥用来为交易签名，为交易中的比特币的确来自于该比特币地址的拥有者提供数学上的证明。 这个签名也避免了交易发生后被人修改的可能性。 交易在用户之间传播，并在接下来几分钟内，通过一个叫作挖矿的过程被比特币网络所确认。
处理–挖矿是个将待确认的交易数据包含到块链中，从而完成对这些交易进行确认的分布式共识系统。 通过挖矿，可以强制性保证块链中的数据按时间顺序存储，保持比特币网络的中立性，且允许比特币网络上不同的计算机对系统状态达成一致。 交易要获得确认，必须要被打包到一个符合非常严格的加密规则的块中，并通过比特币网络进行验证。 这些规则可以防止对已有块的修改，因为一旦有改动，之后所有的块都将失效。 挖矿的难度和中彩票相当，没人可以轻易地、连续地将新块加入到块链中。 因此，没人可以控制块链中包含什么样的内容或者替换掉块链中的部分内容以达到回滚他们的花费的目的。 深入探究这只是对比特币系统的一个简短概述。 如果想了解更多细节，可以参阅比特币白皮书，里面对比特币系统的设计有详细的描述，或者浏览比特币维基。
17 一、比特币（BitCoin, BTC)由来 20世纪初期，奥地利经济学派著名经济学家、诺贝尔经济学得主哈耶克在他的《货币的非国家化》中第一次完整的阐述了一种去国家化的非主权货币的构想：废除中央银行制度，允许私人发行货币，并自由竞争，这个竞争过程将会发现最好的货币。只是当时没有强大的计算机，也没有互联网，如何从技术上完美实现这一构想，一直悬而未决。直到互联网诞生，20世纪90年代，一个名为“密码朋克”的密码破译组织就致力于创建电子货币；同时期的密码破译者大卫?乔姆创建了一个名为“电子现金”匿名系统也失败了。之后比特金（bit gold），RPOW，b钱（b-money）等各种电子货币不断出现，但均告失败。2008年11月1日，一个自称中本聪（Satoshi Nakamoto）的人在一个隐秘的密码学讨论组上贴出了一篇研究报告，阐述了他对电 子货币的新构想——比特币就此问世。比特币是 一种开源的、基于网络的、点对点的匿名电子货币，是世界上第一个分布式的匿名数字货币。比特币的发行和支付没有中央控制中心，货币转账是由网络节点进行集体管理，交易各方可以隐藏自己的真实身份。 二、比特币设计原理 1.比特币的产出设计。比特币产出是一个网络开源程序，通过完成一个特定数学问题计算来产出比特币。系统运行内建的机制会在平均大约每10分钟确认一个区块。每个区块的币值在最初的21万个区块中是50BTC，之后21万区块是每区块25BTC，然后是1 2.5BTC 、6.25BTC，以此类推。区块的总数乘以每个区块的比特币值就是现存的比特币总数。所以在最初的四年里会有1050万比特币被制造出来，这个数值每四年减半，在第二个四年中会有525万比特币被制 新型货币“比特币”：产生、原理与发展 于 江 （中国人民银行长春中心支行，吉林长春 130051） 摘 要：2013年4月10日，随着与美元兑换率达到1：266美元，使比特币这一电子虚拟货币一下子引起了现实世界的关注。本文梳理了比特币的由来和设计，深入分析了比特币的特点和属性；比特币经过几年的发展，对社会产生了明显的影响；但是当前其法律地位以及发展前景社会各界是见仁见智。在互联网飞速发展的当下，比特币凭借其创新的理念和可靠的技术吸引众多人的目光，它将对我们的生活产生何种影响，值得我们深入的研究和思考。关键词：比特币；综述；发展 中图分类号：F832 文献标识码：A 文章编号：1009 - 3109（2013）05-0017-07 吉林金融研究 2013年第5期(总第376期） No.5，2013General No.376 收稿日期：2013-04-03 作者简介：于 江，男，汉族，硕士，中国人民银行长春中心支行，经济师。