比特币¶
约 1389 个字 预计阅读时间 7 分钟
简介¶
比特币是基于密码学的一种电子货币，是一种去中心化的链式“记账方式”，起源于 2008 年中本聪的《白皮书》。
每个十分钟（左右）内的账单都会被打包成一个区块，并将其链接到以前的块上，形成链式结构。
一个区块大小大约在 1MB，可以存 4000 条左右记录，具体数目取决于记录大小
特殊的是，打包这一操作并不是由一个官方的机构来统一完成，而是任何接收到这一时间段所有账单记录的人都可以完成。打包这个区块的人不仅可以获得“打包奖励”，还会从该区块中的交易中获得一定手续费，这也是这么多人热衷于挖矿的原因。
打包奖励：工作量证明
打包奖励每四年减半，2009 年为 50 bitcoin，现在 2025 年是 3.125 bitcoin。总 bitcoin 量大约为：
由于是去中心化的系统，一个人发起的账单会被广播到所有人手中，但是这也会导致不同的人接收到的账单顺序有先后区别，那么我们该以谁打包的区块为准呢？因此我们有一个工作量证明，要求打包者需要解决一个无法直接得到解答的密码学问题，谁先完成谁就有权利进行打包。
该密码学问题具体如下：
每一个区块都有各自的区块哈希，该哈希值通过对上一个区块的区块哈希、当前区块内所有账单的哈希、当前时间以及一个随机数这四个部分进行两次哈希散列算法得到，算出来的区块哈希必须要求前 \(n\) 位为 0。
这四个部分只有随机数是我们可以控制的，打包者需要找到一个满足条件的随机数才能进行打包。
由于每个人的账单信息、时间可能是不一样的，所以不同人的打包难度不同，即随机数不同
参数 \(n\) 是动态确定的，决定了该问题的难度。总体上，我们希望这个系统能以 10 分钟一次的打包速度运行，因此当总体算力更多时，参数 \(n\) 就越大。
信用问题¶
为了保证比特币交易记录是真实的，我们需要对其进行电子签名以进行身份认证。
一个比特币的用户在注册时会获得他的公私钥和地址，其中公钥和地址都是公开的。对于电子签名，我们使用私钥进行加密，使用公钥进行解密。
用户 A 在创建一条记录时，先对该记录进行摘要算法（通常也是哈希），然后使用私钥对该摘要加密得到一个密码，然后用户 A 会把该记录、自己的公钥、加密得到的密码这三个信息广播给所有人。
那么其它接收到该消息的人先对记录也做摘要算法，然后使用 A 的公钥解密密码，将两者进行比较以确认该广播的发起人是 A，否则则拒绝这条消息。
但是假定 A 账户中只有 10 btc，他同时发了两条消息，分别要给 B 和 C 都 10 btc，我们该如何处理？这个问题被称为双重支付。
余额检查
比特币的用户会下载从创世纪开始的所有块的信息，因此他知道某个用户的账户中应该还有多少钱，也可以通过追溯的方式来查找用户的比特币获得记录，因此余额检查的功能是可以通过追溯的方式来实现的。
还是采用上面说的例子，用户 A 同时广播了“A 向 B 支付 10 btc”和“A 向 C 支付 10 btc”两条消息，但是不同人接收到这两条消息的先后顺序可能不同，但相同的是，接收到第一条广播消息后，第二条广播消息就会因为余额检查不通过而被拒绝。
也就是说，其他用户只会持有这两条支付消息的其中一条，当某个人成功打包成块并将其链接到主链上时，那条消息就会被确认，而另一条消息就会被拒绝。
虽然我们已经有了电子签名保证记录的内容不会被篡改，但这不能保证区块链上的区块中的某一条记录被直接删掉。
篡改者删除了某一区块上的一个交易记录，并将其重新打包为一个新块接入区块链，但是这个新块很可能是不被大众所认可的，因为我们默认坚持最长链原则，而该区块所分叉出来的新链增长速度往往慢于主链，因为主链是全世界一起算，而新链只有篡改者一个人在算，因此对区块链的篡改也是非常难以实现的。
随着链长度增加，对前面的区块的改动难度就越大，所以大额交易都需要等待几个块才认为真实