【科普| 第一期】什么是比特币

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2008年，一个叫中本聪的人发表了一篇题为《比特币：一种点对点的电子现金系统》的论文，这就是著名的比特币白皮书。 比特币是最早的数字资产，比特币网络是区块链的雏形。 如果你想了解区块链是什么，你必须先知道比特币是什么。

一、比特币的含义

比特币（Bitcoin）这个词有两个含义。 一方面，它指的是比特币资产，本质上是比特币网络上地址的资产所有权记录； 另一方面，它代表了比特币协议，这是一个分布式网络，是一个维护比特币地址余额和交易信息的账本。

该系统使交易能够在用户之间直接发送，而无需通过银行或支付网关等中央机构。 比特币是以电子方式创建和保存的，而不是由中央机构铸造的，它们是由世界各地的计算机使用免费软件作为维护网络的支付来生产的。

2. 比特币网络如何运作

区块链的基本单位是区块。 比特币网络中的每个区块都有两部分：区块头和区块体。 区块体是交易信息，区块头由若干个哈希组成。 散列是比特币网络去中心化信任的核心。

区块头的主要组成部分是父哈希、Merkle 根、Nonce 和区块头哈希。 其中，parent hash为前一个区块的header hash； Merkle根是Merkle树数据结构的哈希值，任何一个区块体内容都可以得到唯一对应的Merkle根哈希值来验证该区块的交易内容； Nonce是对全网算力穷举得到的数，是工作量的证明。

在网络中，节点可以选择将发布的交易信息打包到一个区块中，然后计算Nonce值，使得由父哈希、Merkle根和Nonce组成的区块头哈希小于一个特定的目标值（即， “难度”）），然后向全网广播，经一定数量的节点确认后固化到链上。

Hash函数的逆向难度几乎是无穷大，硬解结果没有现成的算力可以输入，所以只能用穷举法来测试使header Hash小于hash的Nonce需要随机数。 出块节点将获得出块奖励的比特币和打包的所有交易的手续费，因此全网算力将争夺出块权，争取先计算出Nonce。

一个区块的父哈希是前一个区块的头部哈希，代表它在区块链上的位置； Merkle根唯一对应打包内容，用于验证交易是否属于本区块； Nonce是全网算力竞争得到的随机数，用来满足计算要求。 位置、内容、工作量三位一体，实现了每个区块内容的唯一可信度。

如果有人想篡改某个区块的信息，这个区块的Merkle根就会被改变，这个区块的Nonce也会重新计算，得到一个新的header hash。 Nonce 只是一个大概的数字。 改变了代表内容的Merkle根后比特币充值网络选择，篡改者不可能得到相同的header Hash，所以后面的所有计算都必须重新进行。

要想超越诚实链，成为被全网接受的最长链，就必须获得全网50%以上的算力并持续工作，这在成熟的网络中是不可能的。 所以，比特币区块链上的信息是可信的，因为它是全网算力竞争的背书。

三、比特币的特点

回到比特币本身比特币充值网络选择，它不是一种货币，而是一种资产，它的一些特性适合支付结算。 比特币具有五个特点：去中心化、总量固定、交易自由、不可篡改、易分割。

去中心化是指比特币网络支付的可信度由大量计算节点提供工作量证明来保证，解决了双重支付问题，不需要银行等权威第三方机构背书。 这是一种基于数学和算法的安全。 性别。

总量固定是指在比特币代码中设定了2100万个不可更改的上限，不像信用货币可以由央行发行。 在这方面，比特币甚至优于黄金和白银，因为贵金属有可能发现新的矿藏。

自由交易是指任何人都可以使用自己的地址发起交易，无需向第三方机构上传个人信息，也不受任何外力的阻挠。 地址数量不受限制，不会与个人身份信息绑定。

不变性来自于上面提到的共识机制。 任何人都无法更改链上信息，交易不可撤销，不存在双重支付，交易绝对可信。 由于比特币本质上是通过信息在链上记录地址资产的所有权，只要你用本地比特币客户端和私钥支付，没有人可以窃取你的比特币。

可分性是指比特币可以像黄金一样被分割成小的单位进行交易而不会损失。 比特币网络的数据精度为小数点后8位，交易精度可达比特币的百万分之一。 小额支付非常方便。

比特币的这些特点决定了它可以成为一种优质的储备资产。 由于其与黄金相似的特性，比特币被称为“数字黄金”。 现在，比特币不仅作为一种资产被越来越多的人认可，作为一种支付方式也逐渐被大众所接受。

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