从零认识区块链（上）：从比特币谈起

　　在当今后互联网时代，区块链发展得十分火热，各大媒体上也纷纷报导，前段时间朋友圈更是被“三点钟无眠区块链”刷屏；每天都看到区块链的各种报导，但是却还不了解区块链，你是不是很焦虑？别怕，接下来我会跟大家一起来学习，带你了解透整个区块链体系。
　　因为区块链是来源于比特币的底层技术，所以文章也会从比特币的介绍开始。
　　整个系列文章结构如下：
　　第一部分：比特币的讲解，包括比特币起源、原理、特性、交易、存储等等。
　　第二部分：区块链技术讲解，包括比特币的不足与改进、底层技术等。
　　第三部分：区块链的发展现状及应用，我会跟你探讨下区块链可以应用在哪些方面。
　　通过这三部分的学习，你会了解到这个区块链的体系，包括实现原理等，知其所以然，才能让这新技术更好地为我们所用！
　　下面我们来学习第一部分比特币的讲解，该篇我会带你了解比特币的起源、原理、特性、交易、存储等。
　　比特币的起源
　　比特币本质上是一种加密数字货币，是我们人类发展史上一伟大发明，众所周知，人类货币发展经历了这几个阶段：
　　以物易物时代，比如贝壳、羽毛、牲口、金银等，这些货币的特点是货币的价值等同于商品的价值。
　　纸质货币时代，这解决了以物易物时代货币不便于携带的特点，但纸质货币本身并没有价值，它能用于商品流通主要有国家信用背书。
　　记账货币时代，比如银联、支付宝、微信支付等，比如你买一瓶可乐，用支付宝付款，然后该账单就会到银行那边记一个消费帐，你的支付宝绑定的银行卡里就少了这瓶可乐的钱。
　　而比特币本质上也是一种记账货币，它与现在银联、支付宝、微信支付里边的法定货币不同，它并不是由国家发行的，更不会有国家的信用背书，所以它的记账也不是由银行来记账，它的账本是由世界各地的矿工来记的。
　　那比特币它是怎么产生的呢？
　　其实是在08年全球经济危机后，美国政府可以无限增发货币，在这个体系里只有它有记账权，中本聪（没错，就是他发明了比特币）觉得这样很不靠谱，于是他思考能不能有这样一种现金支付体系：不需要一个中心来记账，大家都有权来记账，货币不能超发，整个账本完全公开透明，十分公平。于是，比特币就诞生了。
　　比特币的原理
　　大家可以把比特币网络看成一个大的账本，大约每10分钟出一页账单，账单上记录这段时间网络里的来往交易，一页账单叫“区块”，把所有的区块链接起来，就叫做“区块链”。
　　那这页区块的账单谁来记呢？
　　前面也说过，是矿工来记这个帐。比特币网络是看哪个矿工拥有的算力最大，他就拥有这个区块的记账权。
　　那矿工为什么要来帮比特币做记账这个事情呢？
　　因为矿工们每记一个区块，就会获得这个区块上的比特币奖励以及该区块上所以交易的手续费。
　　就这样，比特币就把记账和币的发行联系起来，在这个体系里，人人都有记账权，这就叫做“去中心化”。
　　中本聪规定比特币总量为2100万枚，每个比特币的产生伴随着每一页账单，也就是每一个区块问世。刚开始每个区块的奖励是50个比特币，大概4年减半一次，一直到2140年全部奖励完。
　　比特币是在08年发行的，当时矿工们挖出一页账单就有50个比特币的奖励，到2012年减半了一次，2016年再次减半，现在挖出一页账单的比特币奖励是12。5个。
　　比特币的特性
　　1、去中心化
　　不需要一个中心的机构来记账，就能够安全的进行比特币的发行、记账和奖励，这是一个伟大的发明，完全有可能重新定义这个世界。
　　2、价值传递
　　怎么理解呢？
　　跟互联网的信息传递做比较，互联网信息传递是复制，比如你手机有一张照片，发给了朋友，你只是发送了这照片的副本，其实你手机里还有这张照片。但互联网这种副本的信息传递方式，在诸如版权、货币、票据等价值载体的传递中会出现问题。因为你不能传递给别人一份带有版权的文档后，自己手里还有一份。举个极端的例子。你给别人转过去一笔钱，你不可能自己再拥有这笔钱吧。
　　价值的传递和信息的传递，不一样在于：价值的传递要求信息的传递与价值的转移同时进行。
　　区块链中常用的名词解释
　　下面我们先了解区块链里常用的名词，我接下来的文章里边，都会涉及到这些名词。
　　1、矿工
　　矿工就是指用计算机（矿机）来进行挖矿的人，挖矿其实就是争夺比特币网络里每10分钟出一页的账单。
　　2、算力
　　矿工挖矿的过程就是用哈希碰撞进行计算的一个过程，要算出下个区块正确的哈希值，就看谁算的快，也就是比谁的计算机（矿机）牛逼，算力大。算力越大的矿工也能算出这个哈希值，也就获得这个区块的记账权。
　　3、矿池
　　每个矿工单独挖矿得到这个记账权概率很低，毕竟单个矿工的算力占全球矿工的总算力的比例是很小的，这时候就有矿池出来了，它把一部分矿工的算力集合起来，以此来增大获得记账权的概率，然后大家再一起平分收益。
　　4、工作量证明
　　比特币网络里的共识机制。记账成功后，矿工把交易记录到一页账本里，同步给其他人。因为这个矿工能够最先计算出这一轮的正确的哈希值，说明这个矿工付出了工作量，是一个有权利记账的人，其他人也会同意这一页账单，英文简称PoW。
　　5、权益证明
　　是比特币所有权的证明，根据你在这个网络里所拥有的代币多少，竞争记账权，拥有权益越大则成为下一个记账人的概率越大，在一定程度上缩短了共识达成的时间，不再需要大量消耗能源挖矿，这叫“权益证明”，英文简称PoS。
　　6、硬分叉
　　硬分叉是当比特币协议规则发生改变，如果发生旧节点拒接接受由新节点创造的区块的情况时，区块链将分成2条独立的链。矿工需要在2条区块链中选择一条进行挖矿。
　　7、软分叉
　　软分叉是当比特币协议规则发生改变，旧节点并不会意识到规则是不同的，它们将遵循改变后的规则，并且接受由新节点创造的区块。
　　比特币的交易
　　上面我们讲到比特币是由矿工挖出来的，比特币是一种数字加密货币，生产出来后就要在市场流通，那么比特币是怎么交易的呢？
　　1、比特币的交易方式
　　可以分为场内交易和场外交易
　　1）场内交易
　　是指在交易平台进行撮合交易，交易平台帮你去撮合，价格公开，实时显示当前报价，你不需要知道对方是谁，类似股票交易。
　　2）场外交易
　　是指没有统一的交易市场和交易场所的一种交易方式，你需要自己去寻找你的对手方，跟TA讨价还价，达成交易。
　　目前，比较知名的交易平台有BitStamp、BitFinex、Coinbase、LocalBitcoins、Poloniex、Bittrex等，每个交易平台都有其特点，大家有兴趣可以研究下。
　　2、比特币的转账机制
　　比特币的转账跟你在支付宝转账类似。
　　第一步：你需要登录你的比特币钱包，类似登录支付宝
　　第二步：选择你要从自己的哪个比特币地址转币给你的朋友，类似选择你已绑定的支付宝银行卡
　　第三步：填写你朋友收币的比特币钱包地址、要转的比特币数量，输入转账手续费和签名，提交给比特币网络。
　　这样，如果网络交易的数量不多，那么你的交易会在10分钟后被矿工记录，交易完成。但如果网络交易数量多，你就要再多等个10分钟或者更后才被矿工记录，交易才完成。
　　另外，这里的手续费是你自己填的，多少都行，但手续费越多，你的交易越快被矿工记录。
　　比特币的存储
　　比特币是存储在比特币网络上比特币地址中的，管理该地址和私钥就是比特币钱包。（私钥是啥？下篇文章我会介绍到，这里可以理解为你的密码）
　　上节我们说到，通过比特币钱包，你可以轻松实现比特币的转账。那么，比特币的钱包分为哪几类呢？
　　如果按照是否联网划分，可以分为：
　　1、在线钱包
　　顾名思义，就是联着网生成私钥或者连着网运行的钱包，也叫热钱包。
　　2、离线钱包
　　就是不联网的钱包，也叫冷钱包。冷钱包因为不联网，所以大大降低了黑客能够盗取的概率，相对来说比较安全，但是操作起来比较复杂，适合有技术背景的人使用。
　　另外，还有一个划分维度：
　　3、全节点钱包
　　也是早期比特币钱包形态，它会从网上下载比特币网络的所有节点，从它第一个区块至今的所有数据，然后这个钱包自己来维护全网的数据，自己来验证竞争挖矿的结果，是完全去中心化的钱包，所以体积也比较大，典型的例子是官方核心钱包BitcoinCore，使用时需要先同步全网数据。
　　4、轻钱包
　　这类钱包只维护跟你有关的交易数据，也是属于去中心化钱包的一种，体积比全节点钱包少很多。
　　5、中心化钱包
　　它完全依赖于运行这个钱包的公司还有服务器，你读取的数据可能都来自这家公司给你的，而不是比特币网络给你的，所以选择这类钱包时，一定要看其历史口碑。
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