位元幣和區塊鏈的初探

2022-07-24 08:30:11 字數 2763 閱讀 6944

我所了解的位元幣和區塊鏈

ps:這篇文章是我之前寫在csdn上的,轉傳到上是為了完善我學習位元幣的過程。

剛接觸位元幣和區塊鏈技術,被區塊鏈技術未來的發展前景震驚到,乙個去中心化的技術何以得到國際社會的廣泛關注和發展,這促使我開始了解並學習位元幣的相關知識。

經濟學中有一句話:**能使每個人狀況更好,的確,人類文明可以說是在**中發展起來的,從最開始的物物交換,到用銅鑄幣,在到現在以金子為人類共識的可交易物件發展起來的貨幣政策,每個國家都在發行本國紙幣,以及建立匯率對接國際市場,現在人們的購買力被用紙幣來衡量,但是,紙幣並非乙個實際的貨幣,只是人們用紙幣進行購物**,從而賦予紙幣的權力,那我們也能賦予位元幣行駛貨幣的職能。

之前看的一片文章把位元幣比作金子,金子本身除了裝飾外沒太大的價值,只是因為人們對以金子來議價達成共識,加之其產量少,開採人工成本大,故**貴(抱歉,只是淺顯的說明,沒有引入市場這個巨大的影響),那麼位元幣的總量(恆定2100萬)也是有限的,就像地球上的自然金礦物資源一樣,用完了就沒有了,加之位元幣的產生需要處理器(cpu,gpu)大量運算,耗費大量電力,現在的位元幣礦場就像金礦場一樣投入大,收益大(不是絕對的)。

上面提到的貨幣流通模型是這樣的,所有賬單都放在乙個地方處理,人們高度信任這個地方,這種方式就叫做中心化,而位元幣卻不是這樣的,位元幣沒有乙個中心,也可以說,處處能處理賬單,而且並不需要處理賬單的人之間的相互信任,這就叫做去中心化。

中心化的處理方式高度依賴處理中心的處理能力和誠信,處理中心的速度要快,否則人們為了完成交易耗費的時間成本太大,處理中心要誠信,不能修改人們的賬戶金額,能力就是建銀行,誠信就是要建立監管制度,二者都需要花費高額的人工管理以及業務處理費用,並且,加之人這種生物的特性,在規則制度下也可能會出現漏洞。

位元幣的非中心化的處理方式可以由下面一張圖呈現:

這裡每個block包含乙個賬單,每個block由頭(block header),賬單事務(block transactions)組成,block2中儲存有block1的頭資訊,所以,可以通過block2查到block1的記錄,很多賬單的這樣處理下來,就形成了一條很長鏈,這條鏈就是區塊鏈,而位於最末點的block,就能知道所有block的賬單交易資訊。

說了半天,有人可能會問位元幣在哪呢,別急,網際網路使人們跨越了距離進行資訊交流,網際網路中有種技術叫做廣播,即乙個ip能發很同一條訊息給其他ip,而其他ip也能發訊息給另外的ip,這樣來看,賬單從一台裝置中發出,理論上來說,世界上的所有裝置都能收到這條訊息,那麼這些裝置就能為賬單生成block,而沒生成乙個block就會得到獎勵的位元幣,獎勵的位元幣記錄在下筆賬單中(這是我的猜測,還沒有仔細專研),這樣,只要有初始的乙個block,宣告自己有多少位元幣,那麼就能延長這條鏈,而參與延長這條鏈的人就能獲得位元幣,事實上,位元幣的創始人——中本聰就是這樣做的。

上面所說的執行機制,其實解決了信任問題,因為每個參與延長鏈的人都擁有你的之前交易的賬單,並且,這個賬單是公開的,所以,不會發生你的金額被修改,你的交易無效的問題,這種並不需要專門的機構來維護財產並且安全的方式就是去中心化,而這種延長鏈獲取位元幣的方式就叫做挖礦,這樣的群體叫做礦工。

實際上,挖礦是件非常耗費資源的事,必須要有足夠好的機器,足夠多的電力,支援海量的運算,因為上面提到的block header是必須滿足特殊格式的,即前面幾位為0,而這種特殊格式是由乙個隨機演算法hash來生成的,即你不能控制生成的block header是什麼,你只能不斷的嘗試改變乙個block中的幸運數字(這也是你在整個block中唯一能夠改變的地方),來得到特殊格式的block header,這就是挖礦的行為,運算大+運氣好 你才能搶先一步在別人之前生成block,而在生成block之後,立即向外廣播,其他正在處理這張賬單的礦工知道已經生成了block後,驗證這個block是否正確(除了幸運數字以外,其他資訊是否有改動,以及這個幸運數字是否是對的),如果正確,立即停止對該賬單挖礦,並將已經生成的block加在當前block鏈的最末尾,繼續進行下一張賬單的挖礦。

萬一,真的那麼巧,在別人挖礦成功的訊息還沒傳到你這之前你就挖到了礦(因為網路有延遲),這時的判定是這樣的,你同樣可以廣播你挖到了礦,其他還未接收成功挖到礦的訊息的礦工,僅接收首次傳遞到裝置上的成功訊息(可能是你的,可能是別人的),礦工將block加到鏈的最末尾後,繼續延長鏈,此時就出現了兩個分支,沿著你的block和沿著別人的block。因為大家所處環境不一樣,你的網速好,所處地區交易量大,周圍挖礦的人也多,那麼,你的鏈延長得最快,當你的鏈遠遠長過另外一條鏈時(我也不太清楚長的標準是什麼),世界所有礦工就認為你的這條鏈是主鏈,而捨棄另外一條鏈(至於捨棄另外一條鏈後,那條鏈的交易怎麼處理現在還不清楚,目前的理解是,上面的交易都無效了)。

考慮這種情況,規則建議,只有等到6個礦工確認賬單資訊後,再完成支付(這裡我也有點懵,支付到底是怎麼一回事),這就能極大程度地保證交易記錄不會被更改。

1) 什麼是位元幣

2)區塊鏈及其未來應用

3)如何學習區塊鏈技術

4)bitcoin 原始碼

5)bitconbook——就是我現在讀的《master bitcoin》,該書是通過github託管的

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