《区块链100问》文字整理版(二)

区块链蓝图  2019-07-16  新手入门/区块链知识栏目  

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  区块链蓝图

  公众号ID:BlueBlockchain

  在加密货币的世界里,没有一天是平淡的。

  文 | Blue

  图片来源 | Sina

  21-40

  第21集:比特币的数字签名

  比特币的数字签名,就是只有比特币转账中转出的人才能生成的,一段防伪造的字符串。

  通过验证该数字串,一方面证明该交易是转出方本人发起的,另一方面证明交易信息在传输中没有被更改。

  数字签名由数字摘要和非对称加密技术组成。首先通过数字摘要技术把交易信息缩短成固定长度的字符串,然后用自己的私钥对摘要进行加密,形成数字签名。

  完成后,需要将完整交易信息和数字签名一起广播给矿工,矿工用牛牛的公钥进行验证,如果验证成功,说明该笔交易确实是牛牛发出的,且信息未被更改。

  非对称加密技术是指数字签名加密的私钥和解密的公钥不一致。看起来好复杂,其实真实转账过程只需要你输入私钥就瞬间完成啦!

  第22集:比特币交易和找零机制

  比特币转账可以一次把多个地址的余额转出,也可以一次转入多个地址。

  举个栗子,你需要支付给牛牛5个比特币,但是你的A/B/C 3个地址里各有1/2/2个比特币,每个地址的余额都不足以支付5个比特币。这时候,你可以发起一笔转账,同时把A/B/C三个地址共5个比特币转账给牛牛。

  再举个栗子,如果你的比特币地址有5个比特币,但是你只需要转1个给牛牛。你需要在转账的时候告诉矿工:我有5个比特币,其中1个转给牛牛,另外4个转回给我自己(可以是原地址或创建新的地址)。千万别忘了说哦,不然剩余的4个比特币就全给矿工当手续费了。

  这就是比特币的找零机制。

  第23集:挖矿是什么?

  挖矿是将一段时间内比特币系统中发生的交易进行确认,并记录在区块链上形成新区块的过程,挖矿的人叫做矿工。

  简单说来,挖矿就是记账的过程,矿工是记账员,区块链就是账本。

  怎样激励矿工来挖矿呢?比特币系统的记账权力是去中心化的,即每个矿工都有记账的权利。成功抢到记账权的矿工,会获得系统新生的比特币奖励。因此,挖矿就是生产比特币的过程。

  中本聪最初设计比特币时规定每产生210000个区块,比特币奖励减半一次,直至比特币不能再被细分。因为比特币和黄金一样总量有限。所以比特币被称为数字黄金,比特币生产也俗称挖矿。

  第24集:比特币怎么挖矿?

  比特币通过挖矿产生。

  每10分钟,全网矿工一起计算一道算术题,谁先算出答案,就相当于挖到了这个区块,该矿工便能获得系统新生的比特币奖励。

  在比特币刚诞生的时候,通过计算机的CPU便可以挖矿。随着挖矿的矿工越来越多,目前用CPU已经不能挖出比特币了,大家开始用矿机挖矿。

  如果你想挖矿,首先需要准备好矿机、比特币地址、挖矿软件等。但是目前比特币网络算力太大,个人购置少量矿机也很难挖出区块。

  很多矿工加入矿池一起挖矿,矿场只负责计算,矿池负责信息打包。矿池挖到比特币之后根据矿场的算力占比分配收益,以此保证更加稳定的投入产出。

  第25集:矿工怎么挖矿?

  在区块链兴起之前,矿工专指挖煤矿的工人,群体印象是浑身沾满了煤屑,衣服以外都是黝黑皮肤的男人。

  区块链诞生之后,矿工不再只是煤矿工人的简称,有了一种全新的含义:从事虚拟货币挖矿的人。和传统的“矿工”不同,区块链产业区块链领域的矿工具有更多的科技色彩。

  矿工的主要工作是交易确认和数据打包,如果你想成为一名矿工,其实也比较简单,购买一台专用的计算设备,下载挖矿软件,就可以开始挖矿了。

  挖矿不需要矿工亲自动手,实际是由电脑在执行特定的运算,对于矿工来说只要保证矿机电力供应和网络连接就可以了。

  第26集:矿机是什么?

  以比特币为例,比特币矿机就是通过运行大量计算争夺记账权从而获得新生比特币奖励的专业设备,一般由挖矿芯片、散热片和风扇组成,只执行单一的计算程序,耗电量较大。

  挖矿实际是矿工之间比拼算力,拥有较多算力的矿工挖到比特币的概率更大。

  随着全网算力上涨,用传统的设备(CPU、GPU)挖到比特的难度越来越大,人们开发出专门用来挖矿的芯片。

  芯片是矿机最核心的零件。芯片运转的过程会产生大量的热,为了散热降温,比特币矿机一般配有散热片和风扇。

  用户在电脑上下载比特币挖矿软件,用该软件分配好每台矿机的任务,就可以开始挖矿了。每种币的算法不同,所需要的矿机也各不相同。

  第27集:比特币挖矿机进化史

  自从比特币诞生以来,比特币挖矿经历了以下四个阶段:CPU挖矿→GPU挖矿→专业矿机挖矿→矿池挖矿。

  2009年1月3日,比特币创始人中本聪用电脑CPU挖出了第一批比特币。随着大家对比特币的认可,挖矿的人越来越多,全网算力不断上升,挖矿难度逐渐上涨。

  2010年9月18日第一个显卡挖矿软件发布。一张显卡相当于几十个CPU,挖矿能力得到明显提升。

  之后又有人发明了基于挖矿芯片的专业挖矿设备,即矿机。目前行业领先的蚂蚁矿机装有将近200张BM1387芯片,相当于3万多张GPU的算力。

  随着更多矿机加入挖矿,单独的矿机也很难挖到比特币了。于是,矿工将自己的矿机集中起来,形成了矿场和矿池。

  第28集:矿场长什么样

  矿场是集中管理矿机的场所,一般选址在电费相对比较便宜并且比较稳定的地方。

  早期的矿场运营比较粗放,就是搭一个架子,然后把矿机放上去,就可以开始运营了。

  后来发现这种运行方式下,矿机损坏率高,维修成本太高了。后来开始有了通风、还有隔尘等方案,再往后发展,就有了有室内温度和湿度的严格控制。

  现在整个矿场的运营方案还在不断升级和进化。因为矿机运行起来噪音比较大,一台矿机运转时,在一米处测试噪音达73dB(a)左右,几千台矿机运转起来的时候对周围的影响可想而知,所以有些地方经过设计和装修改造,出现了静音矿场。

  第29集:矿池怎么挖矿?

  随着参与挖矿的人数越来越多,比特币全网的算力不断上涨,单个设备或少量的算力都很难再挖到比特币。

  这时候,矿池诞生了。矿池突破地理位置的限制,将分散在全球的矿工及矿场的算力进行联结,一起挖矿。

  矿池负责信息打包,接入进来的矿场算力负责竞争记账权。由于集合了很多矿工的算力,所以矿池的算力占比大,挖到比特币的概率更高。

  矿池挖矿所产生的比特币奖励会按照每个矿工贡献算力的占比进行分配。相较单独挖矿,加入矿池可以获得更加稳定的收益。

  目前全球算力较大的矿池有鱼池、蚁池、币网、国池、BitFury。除了BitFury,其余都来自中国。

  第30集:算力是什么?

  在通过“挖矿”得到比特币的过程中,我们需要找到其相应的解,而要找到其解,并没有固定算法,只能靠计算机随机的哈希碰撞。

  一台矿机每秒钟能做多少次哈希碰撞,就是其“算力”的代表,单位写成hash/s。

  算力可以简单的理解为计算能力。目前主流的矿机为14T左右的计算量级,即一台矿机就能每秒做至少1.4*10的13次方次哈希碰撞,我们可以说,这一台14T规格的矿机就有14T的算力。

  矿工所掌握的所有矿机占比特币全网总算力的百分比是多少,就代表TA在这10分钟竞争中能够获胜的概率就是多少。

  举个例子,如果比特币现在全网的算力是100,而某个矿工拥有10的算力,那么TA每次竞争记账成功的概率就是1/10。

  第31集:竞争记账是什么?

  竞争记账是比特币系统的记账方式,它解决了如何在去中心化的记账系统中,保证比特币账本一致性的问题。比特币系统中没有中心化的记账机构,每一个节点都有记账权,如何保证账本一致性是一个重要的问题。

  在比特币网络中,全网矿工共同参与算力竞争,算力高的矿工计算能力更强,更容易获得记账权。成功抢到记账权的矿工负责记账,并将账本信息同步给整个网络。作为回报,矿工将获得系统新生成的比特币奖励。

  随着比特币价格上涨,为了获得比特币,越来越多人参与竞争比特币记账权,全网算力难度呈指数级上升。

  第32集:如何投资区块链资产?

  从2008年中本聪发布比特币白皮书至今,区块链资产的种类日益增加,投资方式也更加丰富。

  2009年比特币刚诞生那会儿,投资者以极客为主,但是随着更多专业投资者的加入,区块链资产的投资方式更加丰富。

  目前,投资者参与区块链资产投资的渠道很多,场内交易、场外交易、中心化交易平台、去中心化交易平台都可以进行投资。不仅投资渠道变多了,投资方式也更丰富了,投资者可以通过趋势交易、对冲、跨平台搬砖等交易方式投资获利。

  第33集:交易平台投资区块链

  相较于点对点交易、挖矿等,在交易平台购买是目前获得区块链资产最主流的方式,即场内交易。

  区块链资产的场内交易和股票类似,由平台帮你撮合,你不知道也不需要知道跟你成交的对手是谁,你的成交对手有可能是一个人,也有可能是很多人。无论是买入还是卖出,交易平台会记录所有人的挂单价格,买卖双方通过实时买卖盘可以获取最新成交价格。

  同时,交易平台会将历史成交价格及成交量汇总成K线图,方便投资者用于分析行情走势。比如huobi.pro就是全球比较主流的交易平台。

  第34集:量化交易是什么?

  量化交易,有时候也称自动化交易,是指以先进的数学模型替代人为的主观判断,极大地减少了投资者情绪波动的影响,避免在市场极度狂热或悲观的情况下做出非理性的投资决策。

  量化交易有很多种,包括跨平台搬砖、趋势交易、对冲等。跨平台搬砖是指,当不同目标平台价差达到一定金额,在价高的平台卖出,在价低的平台买入。

  趋势交易会更加复杂一些,它根据趋势的指标来发出卖出和买入的信号。对冲是指同时进行两笔与行情相关、买卖方向相反、数量相当、盈亏相抵的交易,以达到对冲风险的效果。量化交易是成熟交易市场的标志。

  第35集:区块链资产场外交易

  场外交易也叫OTC交易。用户需要自己寻找交易对手,不通过撮合成交,成交价格由交易双方协商确定,交易双方可以借助当面协商或者电话通讯等方式充分沟通。

  场外交易是最原始的交易方式。比特币刚诞生的时候,并没有交易平台,投资者只能通过场外交易交易比特币,且大多采用一手交钱一手交货的交易方式。现在,已经有很多规范化的场外交易平台,投资者可以直接在交易平台上选择交易对手方,和场内交易一样便捷。

  通过交易平台,可以有效避免在场外交易中因信息不对称导致人货两空的情况。目前比较主流的场外交易平台有Localbitcoins和huobi.pro等。

  第36集:去中心化交易平台

  2013年至今,诞生了很多去中心化交易平台。与中心化交易平台不同,去中心化交易平台不需要注册账户,使用个人数字资产账户即可参与交易。

  其次,去中心化交易平台每笔交易都通过区块链进行,需要等待区块链的确认才算交易成功。同时,去中心化交易平台不负责保管用户的资产和私钥等信息,一方面避免了交易平台的道德风险,另一方面要求你千万保管好自己的私钥。

  由于去中心化交易平台普遍存在流动性低、交易处理速度慢等特点,目前交易总量仅占全球数字资产交易总量的0.03%。目前,去中心化交易平台项目Airswap、Kyber、0x、OmiseGo的代币都可以在huobi.pro上进行交易。

  第37集:币币交易是什么?

  随着区块链资产种类的增加,传统的法定货币对区块链资产的交易已经不能满足全球投资者的投资需求,更多专业投资者开始尝试币币交易。

  币币交易是指用一种区块链资产定价另一种区块链资产,比如说用比特币定价以太坊会产生ETH/BTC交易对。该交易对的价格表示你需要用多少比特币可以买到一个以太坊。

  通过币币交易,你可以直接用一种区块链资产换取另一种区块链资产,中间不涉及法定货币的中转或者结算。现在全球比特币的交易量,将近一半来自币币交易,法定货币与比特币交易的比例逐渐缩小。目前比较知名的币币交易交易平台有huobi.pro等。

  第38集:比特币钱包是干嘛的?

  比特币是一种点对点的电子现金系统,没有实物形态,可以存储在比特币钱包里。

  比特币钱包里存储着你的比特币信息,包括比特币地址(类似于你的银行卡账号)、私钥(类似于你银行卡的密码)。就像实物钱包里可以存放多张银行卡,比特币钱包里也可以存储多个比特币地址,以及每个比特币地址所对应的独立的私钥。

  比特币钱包的核心功能就是保护你的私钥,如果钱包丢失,你将永远失去这笔比特币。比特币钱包有很多种形态,如PC或手机钱包客户端、在线网页钱包、甚至是记录了比特币私钥的小本本(纸钱包)或者大脑(脑钱包)。

  你可以根据需求来选择适合自己的钱包。俗话说“鸡蛋不要放在一个篮子里”,采用多种方式分散存储也是降低风险的有效方式。

  第39集:冷钱包热钱包

  比特币钱包按照私钥的存储方式,可以分为冷钱包、热钱包两种。

  冷钱包是指网络不能访问到你私钥的钱包。冷钱包往往依靠“冷”设备确保比特币私钥的安全,比如不联网的电脑、手机、写着私钥地址的小本本等。冷钱包避免了被黑客盗取私钥的风险,但是可能面临物理安全风险,比如电脑丢失损坏等。

  热钱包是指互联网能购访问你私钥的钱包。热钱包往往是在线钱包的形式。使用热钱包时,最好在不同平台设置不同密码,且开启二次认证,以确保自己的资产安全。

  无论是使用冷钱包还是热钱包,只要其他人知道了你的比特币私钥,就能转走你的比特币。记住,谁手握私钥,谁才是比特币真正的主人。

  第40集:全节点钱包和轻钱包

  前面我们知道了钱包的多种形态,也知道了钱包其实就是“私钥、地址和区块链数据的管理工具”。

  根据区块链数据的维护方式和钱包的去中心化程度,我们可以把钱包分为:全节点钱包、轻钱包、中心化钱包。

  全节点的代表是bitcoin-core 核心钱包,需要同步所有区块链数据,占用很大的内存,但是可以完全实现去中心化。轻钱包依赖比特币网络上其他全节点,仅同步与自己相关的数据,基本可以实现去中心化。

  附原视频网址:https://tech.sina.com.cn/zt_d/blockchain_100/

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