什么是比特幣與區塊鏈

區塊鏈是一種技術。比特幣是區塊鏈技術的第一個應用實例。

一、比特幣

現實世界貨幣的基本邏輯為：

貨幣作為物品交換的等價物，由各國家的央行發行；

人們努力工作，賺取貨幣，一部分用來養家糊口，一部分會存入銀行；

銀行系統記錄人們存款、轉賬、提款等信息，提供銀行卡或存折給用戶，并將這些信息記錄在賬本中，稱之為“ 中心化賬本 ”。

1. 比特幣是誰提出的？

一個網名為中本聰的人提出了比特幣。

2008年10月，在一個密碼學的學術論壇上，他發表了《比特幣：一種點對點的電子現金系統》： 提出了一種完全通過點對點技術實現的電子現金系統，它使得在線支付能夠直接由一方發起并支付給另外一方，中間不需要通過任何的金融機構 。

比特幣是一種數字貨幣，一種虛擬貨幣。

相應地，支持比特幣的系統就是點對點、不依賴金融機構、分布式的公開記賬系統。

2. 比特幣是如****何發行的？

貨幣是由各國的中央銀行發行的，而虛擬貨幣很多都是由企業發行的，如Q幣是由鵝廠發行的。但是，比特幣卻是另外一種玩法：通過一套去中心化的算法機制自動發行的。

“去中心化” 是去銀行的中心化賬本，改為分布式的賬本。

分布式賬本中的每一頁稱為一個“ 區塊 ”。

大約每10分鐘就可以打包一個區塊；

每打包一個區塊，就會50個比特幣的獎勵，每4年會減半；

比特幣的總量大約控制在2100萬枚。

算法機制是指在每個區塊上設置一個數學問題。這個數據問題可以自動調整數學問題的難度，以保證整個網絡約每10分鐘得到一個合格答案**。**

3. 人們如何獲得比特幣？

人們通過尋找需要求解問題的區塊，以此獲得比特幣，稱之為“挖礦”。

如果能夠最先求解出問題，則獲得該區塊的記賬權；同時，這個獲得記賬權的人（節點）廣播自己的記賬賬本，通知其他賬本會據此進行更新。稱之為“共識機制”。

除了挖礦得到比特幣之外，獲得比特幣的方式便是通過交易完成。

4. 獲得的比特幣存在哪里？

現實世界的貨幣存在銀行的中心賬本里，提供銀行卡號來標識用戶；用戶去銀行辦理業務時，出示身份證和銀行卡，并進行密碼認證。

作為虛擬貨幣的比特幣存放在“區塊”分布式賬本里，提供比特幣地址來標識用戶；同樣，用戶進行比特幣操作時，需要進行數字簽名和數字密鑰驗證。

現實世界的銀行卡密碼，人們可以憑借記憶或者記錄在備忘錄中。

作為數字貨幣的比特幣，數字密鑰存儲在文件或數據庫中，稱之為“錢包”。同時，將保存和管理比特幣地址（銀行卡號）以及公私密鑰對的軟件，稱為“ 比特幣錢包 ”。

5. 比特幣有什么用？

比特幣本質上是一種虛擬數字貨幣，其本身是沒有任何價值的。

但與現實世界關聯起來，就能用來購買現實世界的物品，如購買披薩。同時，比特幣也得到了多個國家的認可。

總之，比特幣通過分布式賬本、共識機制、數字簽名與加密等技術，實現了不依賴于中間金融機構的分布式記賬系統。

其主要特點是：

（1）通過分布式賬本確保交易的不可篡改性；

（2）通過記賬獎勵的方式激勵人們參與記賬；

（3）通過解題獲得記賬權，記賬后通知其他人同步記賬記錄。

這也是區塊鏈的技術。

二、區塊鏈

1. 區塊鏈是什么？

區塊鏈就是“區塊”+ “鏈”。

要理解區塊鏈是什么？就需要理解區塊是什么？鏈是如何串起來的？

在比特幣部分，粗略地認為賬本就是區塊。

事實上，賬本的交易記錄存放在區塊體中，有區塊體相應地也就有區塊頭。

區塊頭主要包含哈希值、時間戳、默克爾樹根等。

也就是區塊包含區塊頭和區塊體。

鏈是如何串起來的？

先確定鏈的頭，也就是第一個區塊（稱為創世區塊），再將第二個區塊鏈上去，怎么鏈？計算出第一個區塊的哈希值，并將該哈希值記錄到第二個區塊的區塊頭中。

后續依次類推，按照時間順序完成鏈的串接。

這里前面的區塊稱為父區塊，后面的區塊稱為子區塊。

2. 區塊鏈****包含哪些技術？

區塊鏈本身不是一種新技術，而是多種原有基礎技術的組合，如哈希運算、數字簽名、P2P網絡、共識算法以及智能合約等。

3. 哈希運算****是什么？如何用？

哈希運算將任意長度的字符串，通過計算，都能夠生成一個固定長度的字符串，該輸出的字符串稱為哈希值。

哈希值被記錄在區塊中，可以唯一準確地標識一個區塊。

4. 數字簽名****是什么？如何用？

數字簽名的基本原理可參考 《數字證書》 一文。

在區塊鏈網絡中，參與挖礦的人們（稱為節點）都擁有一份公私密鑰對。發送交易前，使用私鑰對交易進行加密，其他節點收到消息后，使用消息中的數字簽名進行驗證消息的合法性。

5. 共識是什么？

所有節點都進行記賬，以誰的賬本為準呢？需要建立一個大家都認可的策略，這個策略就稱為“共識”。

這個共識如何確定？就可以采用“挖礦”的方法，誰先解出題，就以誰的賬本為準。

6. P2P網絡****是什么？

網絡服務架構有C/S（客戶端／服務端）、B/S（瀏覽器／服務端）等，都有一個特點就是服務端這個中心的存在。

還有一種消除了中心化的服務節點的網絡架構，將所有參與看成對等體，稱為Peer-to-Peer Networking，也就是P2P網絡。

7. 區塊鏈有哪些類別？

按照訪問和管理權限來分類，區塊鏈別可以分為：公有鏈、聯盟鏈和私有鏈。

公有鏈：區塊鏈完全開放透明，任何人都可以參與；

聯盟鏈或私有鏈：僅供有限個群體或者組織參與；

8. 區塊鏈發展得怎么樣？

區塊鏈的發展最初是以比特幣系統為代表的數據貨幣，此時區塊鏈僅支持數字貨幣。

后來區塊鏈中引入了 智能合約 ，應用場景擴大到股票、私募等金融領域，并以以太坊系統為代表。

那么，智能合約是什么？

日常生活中，可以看到購房合同、勞動合同等等，這些都稱為“合約”。

“合約”的約束可借助法院等。

那么，能不能建立一個電子合約，該合約的約束借助于“代碼”呢？

先看一下例子，現在的公園中基本都有自動售貨機，人們可以買水、飲料、棉花糖等等，當你通過電子掃碼付了錢之后，就可以得到相應的商品。其本質就是人們選擇商品并付錢之后，售貨機就自動執行程序，釋放出相應的商品。再抽象出來就是：滿足一定條件，就能自動執行的計算機程序。這里自動售貨機就可以看成智能合約系統。

以太坊系統又是何方神圣？

前有以太網，現有以太坊。

都是以太，都是還未被證實的科學物質。

都表達了一種理想，而以太坊想解決的是將區塊鏈應用于更廣泛的領域：社交、游戲。

2015年6月，以太坊發布。

期望打造一個可編程的區塊鏈，允許用戶創建各自所需的區塊鏈。

為此，以太坊就需要成為平臺、成為操作系統，承載APP的開發，類似于安卓操作系統。

而以太坊的APP就是智能合約，采用Solidity編程語言編寫。

目前，區塊鏈技術被應用到了物流、鑒證等領域，應用范圍擴大到了社會各個領域。