位元幣系統是如何解決「雙花」問題的

2021-08-20 01:23:23 字數 3288 閱讀 9833

近年來

,區塊鏈

引起了廣泛的關注

與爭議,它既

是位元幣和其他加密貨幣幕後的核心技術,

又是尚未發展成熟的網際網路科技後起之秀。在

區塊鏈分布式資料庫中,

去中心化的信任機制是其核心,

任何兩方都可以

在區塊鏈應用專案中

進行直接交易,而無需經過

第三方公信

機構。在最初的位元幣***中,中本聰闡述了如何建立

點對點的數字貨幣系統,

目的是至

另一方,

沒有第三方機構的參與

。這個系統解決了

當前電子貨幣中

乙個重要的問題:即「雙花」(double-spending)。

談雙花問題之前,我們先簡單了解一下位元幣系統的執行機制

位元幣是一種虛擬的網路貨幣,

和法定貨幣相比,位元幣沒有乙個集中的發行方,而是由計算機生成的一串串複雜**組成

。任何人

都有可能參與製造位元幣,

並且可以全世界流通,

無論你身在何方,只要你有

一台接入網際網路的電腦

,你就可以進行

挖掘、購買、**或收取位元幣,並且在交易過程中外人無法辨認使用者身份資訊。

位元幣網路通過「挖礦」來生成新的位元幣。所謂「挖礦」,

實質上是

通過計算機

運算解決一項複雜的數學問題,

以此保證位元幣網路分布式記賬系統的一致性。

而負責「挖礦」的特殊使用者我們稱之為「礦工」,他們負責為交易建立和增添區塊。

區塊是記錄位元幣交易記錄的資料塊,當

位元幣的交易資料被打包到乙個「區塊」(block)中後,交易就算初步確認了。接著

區塊連線

到前乙個區塊,交易會得到進一步的確認

,在連續得到6個區塊確認之後,這筆交易就不可逆轉、

不可刪除和修改

了。位元幣網路

系統中,

所有的交易歷史都儲存在「區塊鏈」(blockchain)中。區塊鏈在礦工的「挖礦」過程中不斷延長,新區塊一旦加入到區塊鏈中,就不會再被移走。區塊鏈實際上是一群分散的

使用者建立的廣泛分散節點

,所有參與者和

位元幣交易歷史的記錄

都被記錄在內,因此形成乙個分布式的共享賬本

。接下來我們來談一談什麼是「雙花」?

「雙花」問題是指一筆數字現金在交易中被反覆使用的現象。傳統的

加密數字貨幣和其他數字資產,

都具有無限可複製性,

人們在交易過程中,難以確認這筆數字現金是否已經產生過一次交易。

在區塊鏈技術中,

中本聰通過

對產生的每乙個區塊蓋上

時間戳(

時間戳相當於區塊鏈公證人

)的方式保證了交易記錄的真實性,

保證每筆貨幣被支付後,不能再用於其他支付。

在這個過程中,

當且僅當包含在區塊中的所有交易都是有效的且之前從未存在過的,其他節點才認同該區塊的有效性。

為了解決雙花問題

,目前網際網路的做法是在a和b之間增設與ab無利益關聯的

乙個可信任的第三方(比如銀行、中介

)。形成

a→第三方→b

的交易系統,也就是目前普遍的互聯交易形態,當然這個「中介方案」的弊端就在於:

系統不僅

需要乙個中心化的第三方提供信任

,而且一旦第三方系統出現崩盤或者資料癱瘓系統失靈等大問題,交易的確定性就會遭到質疑。

比如說你在**買了一件衣服,賣家還沒發貨,可是**突然發生故障,你和賣家的這比交易記錄不見了,你付了錢,可是錢在支付寶平台,賣家沒有收到錢款,不肯給你發貨,這個時候你和賣家的言論都得不到確定的認證。

區塊鏈技術的最核心特色就是「去中心化」,在位元幣的應用中,中本聰提出公共賬本的去中心化方案來解決「雙花」問題。

所以位元幣區塊鏈具有以下特徵:

·分布式:位元幣是p2p形式的數字貨幣,其交易賬本

是在多台計算機之間複製

、儲存、延續,而非

儲存在乙個

中心伺服器上。任何連線了網際網路的計算機都

有許可權檢視並

,形成無中心不對等的分布式網狀系統。

密碼學:

利用不對稱加密方式

(公鑰與私鑰)保證

分布式網路點對點資訊傳遞的安全。公鑰可以廣泛發放,私鑰只有持有者知道。資訊傳送者用私鑰對資訊進行簽名,使用資訊接收方的公鑰對資訊加密。資訊接收方用資訊傳送者的公鑰驗證傳送者的身份,使用私鑰對加密資訊進行解密。這個過程保證了交易雙方的可信性和唯一性。

不可修改:

區塊鏈是不可逆的單向鏈條,

只允許追加,不

能刪除或修改。

也就是說交易一旦被記錄,便不能悔改。

使用工作量證明(proof of work:pow):負責區塊生產的

礦工互相競爭去試**決乙個密碼學難題,

從而獲得向位元幣區塊鏈新增區塊的權利,如果

礦工建立的

區塊被區塊鏈結受,那麼該礦工可以收到交易費之外的額外獎勵。

這個過程

就是工作量證明

。pow是從結果進行共識證明,

確保系統的安全性。

在進行btc交易時,

使用者首先要生成包含了私鑰和公鑰的錢包

位元幣系統

密碼學的設計

可以確保位元幣只能被真實的擁有者轉移或支付

,保證了

貨幣流通各個環節

安全性。

位元幣與其他

虛擬貨幣

最大的不同,是其總數量非常有限,具有極強的稀缺性。該貨幣系統曾在4年內只有不超過1050萬個,之後的總數量將被永久限制在2100萬個。

雖然位元幣

數量有限,但是可以用來套現:可以兌換成大多數國家的貨幣。

這也是位元幣之所以火熱的原因之一。

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