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比特币 - 无形的黄金
比特币,区块链技术的先驱,通过引入第一个完全去中心化的数字货币引发了一场革命。虽然它已被证明是安全且有价值的,但比特币以其不稳定性和高波动性而闻名。
自 2008 年由中本聪创立以来,比特币已获得广泛的普及,目前是全球领先的数字货币,吸引了数十亿美元的投资。
借鉴了密码学、数字现金和分布式计算的广泛研究,比特币的开发植根于数十年的创新。以下部分简要介绍了比特币创建中基础原理的历史。
比特币的历史
比特币于 2008 年首次在题为《比特币:一种点对点电子现金系统》的论文中推出,该论文由中本聪撰写。中本聪的真实身份仍然未知,导致人们对其是谁发明了比特币有很多猜测。
比特币的基础植根于数十年的广泛研究。它融合了各种密码学和分布式计算技术,例如梅克尔树、哈希函数和数字签名。此外,来自先前作品(如BitGold、b-money、hashcash和加密时间戳)的概念为比特币的创建奠定了基础。通过巧妙地结合这些来源中的想法,比特币成为了世界上第一个去中心化的数字货币。
比特币解决了电子现金和分布式系统中一些长期存在的挑战,包括以下问题:
- 拜占庭将军问题
- 双重支付问题
- 女巫攻击
比特币为这些问题提供了一个优雅的解决方案,使其成为去中心化货币领域的一项突破性创新。
什么是比特币?
比特币是一个非常复杂的实体,包括协议、数字货币和平台。它通过点对点网络、协议和软件的组合来运作,这些软件能够生成和使用数字货币。在这个点对点网络中,节点利用比特币协议相互通信。
比特币包含以下组件:
- 钱包(客户端软件)
- 数字密钥
- 地址
- 交易
- 矿工
- 比特币网络
这些术语和领域将在本章的后续部分进行讨论。一些更广泛的概念超出了本教程的内容,用户可以通过本章了解比特币的基本概念。
比特币钱包
我们可以使用比特币钱包参与比特币价值的现实生活交易。在比特币钱包中进行交易时,用户可能会遇到许多术语,解释如下:
- 维度 - 指交易以字节为单位的维度。
- 质量 - 这是在实施比特币隔离见证 (SegWit) 软分叉版本后为区块和交易大小提供的更新测量值。
- 接收时间 - 指接收交易的时间。
- 包含在区块中 - 显示交易包含在区块链上的区块号。
- 验证 - 表示矿工对此交易完成的确认次数。
- 总输入 - 表示交易中输入的总数。
- 总输出 - 表示交易输出的总数。
- 费用 - 应用的全部费用。
- 每字节费用 - 此值显示交易的总费用除以交易中的字节数;例如,每字节 10 聪。
- 每质量单位费用 - 对于传统交易,这是使用字节总数 * 4 计算的。
对于 SegWit 交易,它是通过将 SegWit 标记、标志和见证字段合并为一个质量单位,以及其他字段的每个字节作为四个质量单位来计算的。
什么是加密密钥?
在比特币网络上,比特币的拥有和转移依赖于私钥、公钥和地址。椭圆曲线密码学 (ECC) 用于在比特币网络中创建公钥和私钥对。
以下是简要说明:
私钥
私钥必须安全存储,通常仅由所有者保管。它们用于对交易进行数字签名,证明比特币的所有权。私钥本质上是256 位数字,在SECP256K1 ECDSA曲线建议中指定的范围内随机选择。
例如,考虑以下私钥:
A3ED7EC8A03667180D01FB4251A546C2B9F2FE33507C68B7D9D4E1FA5714195201
转换为 WIF 格式后,如下所示:
L2iN7umV7kbr6LuCmgM27rBnptGbDVc8g4ZBm6EbgTPQXnj1RCZP
公钥
公钥存储在区块链上,供所有网络参与者查看。这些公钥是通过独特的数学关系从私钥生成的。
当交易使用私钥签名并在比特币网络上共享时,节点利用公钥来确认交易确实使用相应的私钥签名。此验证过程确定了比特币的所有权。比特币采用基于SECP256K1 标准的 ECC,使用椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA) 来保护资金并限制只有合法所有者才能支出。
比特币中的地址
比特币地址是通过对私钥的相应公钥应用两步哈希过程生成的。首先,使用SHA256 算法,然后使用RIPEMD160 算法。然后将生成的 160 位哈希与版本号组合,并使用Base58Check编码方案进行编码。
比特币地址通常由 26-35 个字符组成,并以数字 1 或 3 开头。典型比特币地址的示例为:
1ANAguGG8bikEv2fYsTBnRUmx7QUcK58w
目前,地址有两种类型:P2PKH,以数字 1 开头;P2SH,以数字 3 开头。
比特币地址通常以 QR 码的形式进行编码,以便于分发。