比特币技术的来源

作者:清菡  时间:2019-11-07  分类:比特币(BitCoin)新闻  

  1.比特币为什么具有去中心化 , 不可伪造 , 不可篡改的特点 ?

  中心化是需要一个类似银行的中心机构去验证交易的 ,中心化是没有一个中心可以验证交易的真伪 。
去中心化是让所有的节点能够验证这个交易的真伪 。它是靠什么来验证的呢 ?
用了非对称加密技术 。非对称加密技术是什么 ?是指加密和解密的时候使用不同密钥的加密算法 。如果加密和解密使用相同的密钥 , 我们称为对称加密 。对称密钥不安全的地方在于  , 大家使用的密钥如果相同 , 这个密钥就不安全 。
对于非对称加密 , 详细的描述就是 A 要向 B 发送信息 。A 和 B 就要产生一对用于加密的公钥和私钥 。私钥就好比是有把私有的钥匙 。只有这把钥匙的拥有者才能打开 , 是用来加密用的 。公钥就好比一把公开的钥匙 。可以告诉需要的人 , 它是用来解密用的 。
在这个过程中 , A 的私钥保密  ,A 的公钥可以告诉 B , B 的私钥保密 ,B 的公钥可以告诉 A 。A 要给 B 发送信息的时候 , A 用 B 的公钥加密信息 ,B 收到这个消息后 ,B 用 B 的私钥来解密A的信息 。其他所有收到这个信息的人,都无法解密 。只有 B 才拥有这把私钥 。简单的来说,公钥和私钥,在非对称加密机制里是成对存在的 , 公钥和私钥可以相互去验证对方 。
在比特币的世界里 , 可以把地址理解为公钥 , 可以把签名和输密码的过程理解为私钥的签名 。每个矿工在拿到一笔转账交易的时候 , 可以验证这个公钥和私钥到底是不是匹配的 。如果他们是匹配的 , 那么这笔交易就是合法的 。这样大家只要保管好自己的私钥 , 知道自己的比特币地址和对方的比特币地址就能够安全的将比特币进行转账 。不需要一个中心化的机构来验证对方发的比特币是不是真的 。
非对称加密技术保证了比特币的去中心化的特点 。当然还有分布式存储也同样保证了比特币的去中心化 。

  2. 为什么说比特币的区块链账本是无法篡改的呢 ?

  这里的篡改是指网络中为了弄虚作假而对账本进行恶意的修改 。这点由比特币采用工作量证明机制和最长链机制来保障的 。
比特币的共识机制是工作量证明机制 , 这种共识是对差不多时间内发生的事物和先后顺序达成共识的一种算法 。工作量证明简单的理解就是一份证明来确认你做过一定量的工作,检测工作的整个过程 , 通常是效率比较低的 。而通过对工作的结果进行认证  , 来去证明你完成了一定量的工作量的工作 , 这是种非常高效的方式  。
比如现实生活中的毕业证 , 驾驶证等等 。通过检验你完成了一定知识的学习 , 驾驶过一定程度的汽车来证明你这个技能的 。通过这个结果证明你曾经做过这件事 , 曾经耗费过这样的工作量 。工作量证明的特点 , 对于执行的一方来说 , 难度是适中的 。对于验证的一方来说就非常容易验证了 。
矿工们进行哈希验算的时候 , 可以理解为是一种数学的游戏 。获取正确的答案就会获取记账的权利。其它的节点经过非常简单的验证之后 , 就可以同意去记账并同步它的账本 , 打上时间戳之后 , 紧接着就赶紧进行下一轮算力竞赛 。

  3. 如果现在某个人想把某个区块上的某个交易信息进行修改 , 需要做什么呢 ?

  从这个区块链开始把所有的区块链都重新计算一遍 , 把账本再同步给他人 。他在进行计算的同时 , 其他的矿工已经在原有的区块链上 , 继续往下进行计算了 。
因为在比特币的网络里面 , 大家都认为 , 最长的那条链才是正确的链 。所以那个恶意篡改的人需要在很短的时间内赶上现有区块的高度 。让自己的这条区块链成为最长的链 。让其他的矿工误以为这是个正确的账本 。除非这个恶意篡改的人 , 拥有非常大的算力。至少超过 50 %  , 否则他没有可能进行这样的篡改 。
现在全网的算力是 8 亿哈希每秒 , 也就是每秒进行 8 乘以 10 的 18 次方计算 。现在市场上流行的主流矿机大概是每台算力是 10 T 左右 。如果想拥有全网 51 % 的算力 。至少需要 40 万台最新的矿机 。1 台矿机如果是 1 万元 , 设备就需投入 40 亿元人民币 。最新矿机的生产赶不上销售 , 买方处于买不到现货的状态 , 老矿机不断被淘汰 , 算力的不断上涨 , 购置的设备的速度很难赶上算力上涨的速度 。这项投资至少需要 40 亿人民币 , 没有足够的经济和技术实力 , 一般的人不会进行算力攻击 。
从网络的大环境来看,由于去中心化的存在 , 整个网络非常警惕这种现象的发生 。如果比特币的区块链被篡改 , 比特币的价格就会一文不值 。通过篡改获得的利益也会受到很大的损失 。篡改比特币的账本非常难也无利可图 。

  4. 为什么比特币不可以伪造 ?

  你怎么就会相信我给你转账的比特币就是真的比特币不是假的比特币,又或者我给你转账这笔比特币的同时没有把这笔比特币同时转账给 2 - 3 个人 ?
和比特币的 UTXO 机构有关系 ,UTXO 意思是 :未花费的交易输出 。比特币交易生成及验证的一个核心的概念 。
例如 :有 20 元 ,2 张 5 元纸币 ,1 张 10 元纸币 ,2 张 5 元来自卖橘子老板给的找零 ,1 张 10 元纸币来自卖糖果老板给的找零 。拿到这3张纸币 , 我还没有花出去 , 我才能给你 。这就是未花费的交易输出 。
卖橘子老板这两张 5 元纸币怎么来的呢?是来自其他人 , 卖糖果老板 10 元纸币也可能来自其他人 , 这样纸币就可以追溯到最初发行的那一刻 , 是由哪家印钞公司根据央行的发行批准发行出来 ,首先给了哪家银行最终流通到市场上的 。由此验证这 3 张纸币都是真的,比特币的 UTXO 也是这样的结构 。
在比特币的世界里,每一笔转账都可以追溯到最初的源头,每一笔付款都可以追溯到上一笔的收款。我给你的 1 个比特币必须是别人给我的,我还没有进行花费的比特币然后可以一直网上追溯到它诞生时候矿工挖出来的那个区块 。这个机制就保证了比特币不可伪造 , 不可被重复支付 。
重复支付被称为 “ 双花 ” 。在比特币之前一直没有数字资产完美的解决双花的这个问题。用这个机制解决了信任问题使比特币被广泛应用。

  5. 结合比特币的出块时间 , 在什么样的情况下  , 个人能把比特币 “ 双花 ” 成功呢 ?

  哈哈哈 , 小编也在思考这个问题 , 可以一起思考。

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