区块链的起源与比特币概述（上）

1.什么是区块链？

让我们先弄清楚先有鸡还是先有蛋的问题。事实上，在比特币出现之前，并没有区块链这个名词。数字货币的运行机制是为所有数字货币提炼出来的概念。就这样，比特币成为了区块链中的数字货币，成为第一个使用区块链技术的数字货币。

2008年11月，一位名叫“中本聪”的神秘人在P2P论坛发表论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》。比特币白皮书被称为数字货币圣经。比特币成为区块链技术中的第一个数字货币。所以，要了解区块链，首先要对比特币有一个基本的了解，我们先从比特币的由来说起。

2.比特币的起源

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2008年因美元过度扩张导致金融危机，人们财富缩水，极客对当前金融体系更加不满。

2008 年 11 月，中本聪在论坛上发表了《比特币：一种点对点的电子现金系统》。

2009年1月，比特币网络上线，第一版开源客户端发布。中本聪在芬兰赫尔辛基的一台服务器上挖出第一块比特币，获得了 50 比特币奖励。中本聪将在当天头版标题为“The Times 03/Jan/2009, Chancellor on brink of second bailout for banks”（译文：《泰晤士报》，2009 年 1 月 3 日，财政大臣站在银行第二次救助的边缘），写在创世区块中，表达了对当前金融体系的讽刺。

3.比特币开发3.1比特币的第一次转账。

中本聪在测试转账系统时，将 10 个比特币赠送给了可重复使用工作量证明的发明者 Hal Finney。 [方块高度170]

3.2的最早价格记录

2009 年 10 月，一位早期比特币论坛的创始人，将其转让给了一个试图计算比特币的人，这个人价值 5050 比特币，这个人还按照自己的计算方法支付了论坛创始人 5.02 美元。这是比特币最早的价格记录。

3.3 首次实物销售

2010 年 5 月 22 日，一位美国程序员 Laszlo 在一个比特币论坛上发帖称，他希望 10,000 个比特币可以兑换 2 个价值 25 美元的披萨。一位名叫 Jeremy Stdevant 的英国人与 Laszlo 达成协议，这是比特币第一次有一个公平的价格。为了纪念这笔交易，人们将每年的 5 月 22 日称为“比特币披萨日”，而这两种披萨也成为了史上最贵的披萨。

3.比特币系统的4个漏洞

2010 年 8 月，发现比特币协议存在严重漏洞。 POW 认证。很快，这个协议缺陷就被纠正了。这也是比特币迄今为止发现的唯一重大缺陷。

3.5当前价格情况

2017 年 12 月 17 日，比特币达到 20,089 美元的历史峰值。最高涨幅800万倍，2018年9月价格6500美元，涨幅260万倍。

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比特币全网算力图

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比特币价格历史图表

4.比特币是什么？

比特币系统是一种任何人都可以下载和运行的软件。该软件可以生成比特币地址，并具有发送和接收比特币的功能。每台运行比特币软件的计算机都是比特币。网络中的一个节点。理论上，每台下载完整节点的计算机都可以使用软件来挖掘比特币。比特币挖矿需要计算能力。由于比特币网络的总算力惊人（51.35EH/S），可以说单机挖到的概率为零。

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因为比特币系统最初是为了解决当前金融系统的缺点而设计的。因此，比特币系统本质上是在网络世界中创造了一个理想的电子货币系统。比特币是本系统发行的用于实现货币价值转移的数字货币。

5.比特币有什么特点？ 5.1去中心化

我们在传统金融体系中进行转账交易，必须有一个中心化的中介机构作为信用担保，比如国家背书的银行，支付宝背书的银行。比特币首次在互联网上完美实现了去中心化的点对点转账交易，无需任何中介机构做信用担保。这与我们现实世界中的现金交易场景非常相似，即价值在两点之间直接转移，没有任何中心化中介，是去中心化的。

5.2全球化

比特币转账交易就像发送电子邮件一样简单，成本低，没有任何限制。因此，比特币用于跨境贸易、支付、汇款等。请记住，这发生在没有中介、没有银行、没有交易所、没有限制、没有中间商的情况下。

5.3透明的交易记录和匿名交易者

比特币系统中的每一笔交易都可以在比特币交易浏览器中查询到，包括双方的交易地址，但该地址对应的交易是匿名的。

5.4种自下而上的分配方式，总量不变

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比特币系统使用代码发行货币，总共有2100万枚硬币。最初，矿工每挖出一个区块就会获得 50 个比特币，每四年衰减一次。目前，每个奖励为12.@ >5个比特币）2140年将挖出最后一个比特币，总量锁定2100万。

5.5整除

1 比特币 = 10^8 聪

传统货币和贵金属货币有分摊成本，但比特币可以无限分摊，无需任何成本。当比特币因升值而无法满足小额商品交易时，可以通过拆分比特币来完成，但小额交易仍有交易费用。因此，比特币还有很多问题需要解决。

6.比特币系统是如何工作的？

从系统运行的角度来看，比特币是一个运行在互联网上的去中心化记账系统。

6.1个集中计费系统（银行）

账户的内容记录在银行的中央数据库表中：

当张 3.如果你想通过你的账号向王无石转账50元：

银行会先确认您的身份。通过后，银行将执行您发出的转账指令并添加转账记录。

同时修改银行数据库中张三和王五的余额，如下图：

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6.2 去中心化记账系统（比特币）

每台运行比特币软件的计算机称为一个节点）。大量节点相互连接，形成了一个像蜘蛛网一样的P2P（点对点）网络。比特币交易过程的简单四步表示。

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第一步，当张三从软件向王舞发送50个比特币时，软件检查该笔交易后，将广播到全网矿工节点。

第二步，收到广播的矿工会检查张三的签名和未使用的比特币余额是否足够。

第三步，通过后，矿工将交易暂时放入交易池，根据所有交易者提供的交易手续费和矿工收到交易信息的时间安排。同时，在不间断的计算系统中，给矿工设备提供计算题。如果哪个矿工先解出正确答案，则获得记账权。矿工将在交易池中接收到的交易信息打包成一个数据块，然后与上一个块进行连接。这个过程就是会计。张三转给王舞的交易信息都包含在这个区块中，两个账户的可消费余额也发生了变化。王舞余额增加50比特币比特币特性，张三余额减少50比特币。

第四步，矿工节点将获取记账权和打包区块的信息广播到全网。其他节点收到信息并通过验证后，会更新自己的账本。同时，停止解决问题比特币特性，进入下一轮计算竞赛。

这四个步骤是一个简化的过程，为了便于理解，与实际情况略有不同。

我们可以看到，在全网节点同步后，任何人都很难篡改交易记账。比特币网络无需经过中心化组织，为双方提供了可信赖的交易方式，从而完成了价值在网络中的点对点传输。

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上图是比特币账本的示意图。记录比特币交易数据的电子账本页面称为区块。链连接起来成为区块链。每台运行比特币电子现金客户端软件（完整数据）的设备都会有这样一个账本。账本记录了自比特币网络启动以来的所有区域。区块，他们正在共同同步维护这样一个账本。

7.比特币发行计划7.1比特币总量

比特币设计总量是2100万，不要问为什么是2100万，我也不知道。如果您有兴趣，请查看此帖子（）。 2100万比特币不是一次性释放，而是以奖励比特币网络系统中记账矿工的形式逐步释放流通。

7.2什么是矿工、挖矿、矿场。

在比特币网络中，争夺记账权的节点设备称为“矿工”，矿工争夺记账权的过程称为“挖矿”，而这些节点设备聚集在一起进行挖矿的地方是“我的”。

7.3矿工为什么要争夺记账权？

为了获得比特币系统给予的奖励。比特币程序代码规定，平均每10分钟记录一次全网的交易信息，即产生一个新的区块，系统将奖励争夺记账权的矿工。奖励金额为每增加 210,000 个区块（约 4 年）获得 50 个比特币，奖励给记账矿工的比特币减少一半，直到 2140 年发行 2100 万个比特币。 2012年和2016年，当区块高度分别为210,000和420,000块时，奖励已经减半了两次。目前每个区块的奖励为12.5比特币，2020年将迎来第三次减半，奖励为6.25比特币。

这些规则已写入程序，并在每个使用比特币软件的人的计算机上运行。如果不能达成 95% 的共识，任何人都无权修改。

任何获得记账权的矿工都可以将一定时间内收集到的交易信息打包成一个新的区块，并获得相应的奖励。

7.4 矿工如何争夺记账权。

比特币网络中有这么多矿工节点，你如何决定谁来保留这些账户？

只有正确回答问题的节点才有权记账。所有想要保留账户并获得奖励的节点都需要同时解决一个问题。谁先解决答案，就可以将最近收集到的交易内容写入区块，放到区块链上，广播给其他节点。其他收到广播的节点会在验证你的答案正确后停止解决问题，同步更新自己的区块链，然后继续回答下一个问题。

每增加2016个区块（两周左右），根据解题速度，调整一道题的难度，保证平均解题时间稳定在10分钟（即平均增加10分钟）分钟换块元）。

现在解决比特币系统给出的问题的难点是与一个前18位为0的64位数字（0000000..........）发生冲突。节点验证收到的广播交易数据后，将其放入池中进行打包，并生成一个准备上链的块。比如这个区块的内容是“张三给了李四5比特币”。在这个内容的后面加上一个变化的数字，用SHA256算法对其进行hash（SHA256（张三给李四5比特币+100101)），会计算出运算结果。对比当前难度值（前18位为64位0），如果小于难度值，则问题成功解决。

这有多难？目前比特币算力是5279.13P/sec，相当于每秒多少次操作？每秒哈希冲突数=1000的5次方*5279.13，以这种运算速度，平均需要10分钟解决一个

8.结束

比特币的诞生和发展无疑是一次伟大的社会实验。自2009年1月以来，比特币的走势一直是跌宕起伏，经过一生的死亡，不仅逐渐变强，而且衍生出无数的数字货币品种。在白皮书《比特币：一种点对点的电子现金系统》中，中本聪没有提到区块链（blockchain），只是在描述数据结构时使用了block和chain这两个词。后来，人们在提炼比特币等数字货币的底层技术时，用区块链来表达抽象的技术体系，创造了区块链这个词。 ，可以说是比特币的底层设计思想，衍生出区块链的概念。

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