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普通人如何获得比特币(普通人也能看得懂比特币)

一直对比特币很感兴趣的,可是我一直弄不懂它的原理,这几天好好琢磨了一把,总算弄明白了。知识必须输出才能真正变成你自己的知识,我就把心得写成文字分享出来,共6500字,需耐心阅读。

比特币是用高等数学知识构造的一种数字货币,大家之所以看不懂,就是不能理解里面的数学知识,很容易被绕晕。这篇文章适合给初学者看,只讲比特币的骨骼结构,不讲太具体的血管经脉。大家弄清楚弄清楚比特币的基本概念和底层逻辑后,可以再去深入地研究细节。

比特币是什么?

比特币是一串数字,如果要理解这串数字的意义,我们要先明白比特币的三个基本概念,私钥,公钥,地址。它们分别也是一串数字。

私钥

私钥是由256位二进制数字组成的,就是256个0或者1组成,我们可以拿一枚硬币,正为0,反为1,扔256次,分别记录下来每次的结果,就得到一个私钥了。私钥的生成原理就是这样的。同时提一下,硬币扔256次,所出现的结果有多少种,你能想象吗?具体数字就不说了,总数和宇宙所有的原子总和差不多。这意味着私钥的数量理论上是有限的,但实际上几乎无穷无尽的。也就是说,你随机生成一个私钥后,别人是很难随机生成一个和你一样的私钥的,“撞衫”的概率等于0.

那么私钥有什么用呢?私钥是一个密码,私钥是比特币的核心,任何人知道了某个私钥,就可以拿走私钥里面的比特币。它必须对外保密,而且自己千万不能忘记了,一旦忘了,可没有找回密码服务的,忘了就是忘了。

公钥

公钥是由私钥生产的,通过一种不可逆转的椭圆曲线密码算法生成的另一串数字。

这种算法运用了一些高深的数学知识,我们不需要弄清楚,我们只需要相信它的一个特点就好了,这种算法它是绝对不可逆转的。意思就是说,通过私钥可以算出公钥,但是通过公钥却推导不出私钥。也就是说,通过原因可以知道结果,通过结果却推导不到原因,这种理念在构造比特币时经常用到。

这种算法是公开的,知道私钥后,计算机可以瞬间算出公钥。这里的目的只有一个,就是保护好私钥。公钥嘛,顾名思义,公钥是可以公开的,当你转比特币给别人时,就必须报出你的公钥了,你可以理解它是私钥的一个替身,也可以当做它是私钥和地址之间的一个桥梁。

同时强调一点,私钥和公钥是一一对应的,也就是说,不存在一个私钥对应多个公钥,也不存在一个公钥对应多个私钥。这个非常重要,保证不会出现混乱。

地址

地址是由公钥通过另一种名为哈希算法算出来的一串数字,算法也是公开的,知道公钥后,计算机也可以瞬间算出地址。同样的,也是不可逆转的,不可能通过地址推算出公钥,同时,公钥和地址也是一一对应的。我们可以理解它只是换了一种推导算法,本质上和私钥推导出公钥是一样的。

地址有什么用呢?如果我们想让别人转点比特币给我们,只需要把地址发给别人就好了。地址,就是一个收款账号。

交易

明白这三个基本概念后,我们有密码,有账号,就可以进行比特币的交易了。

首先,我们需要下载一个比特币钱包的软件,一般来说,软件会自动生产一个私钥,就是256位的数字,同时,根据算法,你的公钥和地址也会一起生成。当然了,你也可以自己扔硬币256次的,记录好,再把它导入软件之中,也会生成一个新的钱包,生产比特币钱包就是这么简单的,而且记得,私钥的总数和宇宙的原子总和差不多的,不管是软件随机生成还是你扔硬币得出的,结果都不会“撞衫”的。

我们要转比特币给别人,首先,问别人要他的地址,地址作为一串数字,我们可以手动复制,当然,地址也可以生产二维码的,手机扫一下就好了,填好你要转的比特币数量,我们输入私钥这个密码,你的比特币就转过去了,和微信支付一样,比特币的使用还是很简单的

重点来了,比特币是怎么产生的呢?它存放在哪里?谁管理着比特币?

首先,要强调,比特币是去中心化的,就是说没有中心机构,没有中心服务器。

传统的中心化,比如你要开一间银行,你要找个房子当总部吧,房子里面有员工吧,保安你可以不请,大厅经理你可以不请,但是,负责接待客户负责记账的员工你总要有吧?还要有把账记好后存储起来方便日后对账的本本或者服务器吧?然后有人来存钱,有人来和你借钱,你把账记清楚,利息算清楚,银行就开起来了,如果发展得不错,你还可以开几家分行。打这个比喻是要说明,这是一些最基本的东西,无论是传统银行还是比特币,它都必须要有的。

那么去中心化的比特币呢,它的总部在哪?它的记账员工在哪?它的记账服务器在哪?

创始人中本聪是这样设计的。

首先,他设计了一个软件(也就是挖矿软件),这个软件运行在网络之中时,比特币的第一个分部就成立了。然后中本聪把软件分享给某个人,某个人下载安装好运行后,第二个分部也成立了,第三个,第四个,直至无数个,软件是公开的,谁都可以去下载,没有门槛,只要你的电脑能成功安装。目前抛去算力性能不提,软件需要同步的数据大概是一个T左右,只要你的硬盘够,你的电脑就是一个比特币的服务器了(节点)。因为大家安装的都是同样的软件,所以,节点之间是没有总部分部之分的,大家权限一样的,分散在全球,这就是分布式,去中心化的意思了。

服务器有了,那谁来记账呢?

这个软件它还制定了一个制度,让全球的矿工心甘情愿地24小时开着电脑当服务器,兢兢业业地记录着每一笔交易的账。

首先,这个软件设计了一个区块,这个区块,就是一个电子账本,而且规定了两点,

1、这个电子账本(区块)每隔10分钟左右就会生成一个,每个区块记录着前面的交易订单,一个区块(记账本)连着一个区块,一直到永远,汇总起来,这就是区块链了。

2、这个区块(电子账本)最大不能超过1M。

那为什么隔10分钟左右生成一个记账本(区块)呢?首先,记账本(区块)肯定是用来记账的,生成一个电子账本(区块)了,意味着这个电子账本(区块)记录着前面的交易订单,只有这个区块生成时,前面的订单才算真正交易成功了。所以,我们买卖比特币,都不是实时到账的,那么为什么要这样设计呢?实时到账多方便啊。

这里,就是比特币去中心化相对传统中心化银行的不足之处了,中心化的银行之所以能实时到账,是因为它有中心服务器,数据传到总部就能确定,去中心化呢?对于每台电脑来说,即使10分钟内交易了一亿单,那也是几秒钟就能处理好的事啊,如果每笔订单后都生成一个区块(记账本),那不是一秒钟一个区块(记账本)?那这区块就太多了。还有个问题,全球这么多服务器,由于网络快慢和电脑性能不是一样的,每个分部记录的数据会有差异的,很容易造成混乱的。所以,设定一个时间段,确定一个区块(记账本)后,再继续记录后面的订单,是很有必要的。中本聪设计的时间段就是10分钟左右。

然后说说为什么不能超过1M呢,1M是啥概念啊?现在随随便便一张图片都不止1M了,这个大小,保证全球的服务器都能能快速同步。但是,如果有非常多的交易订单呢?1M肯定记不了的,那没有记好的订单只能慢慢排队了,所以,我们转账比特币给别人,不是实时到账的,必须等矿工记录好,才能确认交易成功了。也许中本聪一开始也没想到比特币后来会那么火吧?(这个问题跳过,目前来看,的确是一个缺陷,因为这个大小引发了BCH的诞生,有兴趣可以了解一下)

那么怎么控制10分钟左右出一个区块呢?同时还有一个问题,怎么让大家主动地去记账呢?这两个问题,就用一种办法一起解决了。

中本聪是这样设计的,为了让越来越多的人加入挖矿(记账)的队伍,每10分钟左右生成一个区块(记账本)时,都会发放一笔比特币作为奖励,谁第一个打包记录好账单的,就给谁,直接打入你设置好的地址里面。

刚开始的时候是奖励50枚比特币一次,50枚啊,放到现在,按20万一枚算,就是一千万人民币。每10分钟左右就成就一个千万富翁啊,这就是大家为什么会拼命地去记账的原因了。

顺便一提,奖励这也是比特币产生的唯一方式。比特币不是无限产生的,中本聪在源代码里规定好了,每隔四年,奖励就在原来的基础上减半,目前每次奖励只有12.5枚了,所以,大概到了2140年,奖励就等于0了,那时,一共有2100万枚比特币。

有机智的小伙伴会问,那奖励越来越少,以后不就是没人挖矿(记账)了,不会的,其实每次打包好记账,除了系统奖励,还同时有你打包的订单的手续费的,也就是说,把比特币转给别人,是要给手续费的。比特币不断升值,以后矿工靠手续费也能活得不错的。

话说回来,现在有奖励让大家有动力去记账了,怎么控制10分钟左右出一个区块呢?

其实不难,不就是拖延时间吗?用数学知识就可以解决的。

首先,假设生成一个区块后,大家又开始了下一个的记账,你的电脑很快就收集好附近节点的订单打包记账单了,毕竟一个区块(记账本)就1M,对于计算机来说能花多少时间呢?然后你是不是想大声喊我记账好了,快给我奖励?没这么容易的。

上面说了系统要控制时间的,账单记录好后,现在大家也没啥事做了,那给你们一个数学题做吧,一个很简单,但是即使是高性能的电脑也要花相当长的时间才能解决的数学问题。

为什么说它简单呢?因为它本质就和扔硬币游戏一样的。

首先我们先回顾一下,公钥是通过一种叫哈希函数的运算方法得出地址的对不?这种算法是不可逆转的。必须确定了前面的数(公钥),才能通过哈希函数得出后面的数(地址)。

特别一提的是,任何数通过哈希函数运算,得出的数,都是一串0和1的二进制数字。

所以说,哈希函数运算,本质上你可以理解成在扔硬币一样。毕竟不是正面(0)就是反面(1)嘛。

现在不是要拖延时间吗?如果我让你连续扔256次,规定前面100次都是0才算通关,如果扔到1,必须重头来过,这样子,是不是就要花很多时间了呢?

好了,现在账单记录好了,如果把账单当做是公钥,通过哈希运算,规定前面50次都为0,这个账单就算你是打包好的了,奖励也归你了。但是呢,有个问题,万一大家算了一次后,没有一个人运算的结果前面50次都是0呢?毕竟前面50次都要为0,那么多么小的一个概率啊。一次不行,好吧,大家继续算就好了。

因为账单是确定的数据,用它赖进行哈希运算,结果是确定的,为了可以继续算,大家可以在的账单的基础上,加1个随机数吧,这样子,等于你又换了一个公钥,然后通过哈希运算去计算,如果某一次算出来前面的50次都是0,恭喜你,你马上把你记好的账单和这个随机数上报系统,大家收到你的信息,马上计算验证了一下,如果对的,然后好吧,你赢了,大家承认了你是第一算出来的,奖励归你了,同时区块(记账本)确定,全网马上同步了你记录好的账单(区块),又开始了新一轮的竞争。

有些小伙伴会想,能不能用什么方法,提前得知这个随机数呢?

事实上,不能这样操作的,哈希函数的特性决定了,你只能从原因推导结果,不能从结果推导原因的。所以,你只能不断地找个原因推导结果,然后看看你套入的某个随机数,得出的结果是不是匹配系统的要求。

到这里,数学好的小伙伴应该早就想到了,要想控制好时间,关键一点,就在于系统要求前面多少位连续为0,而每增加一位,难度就是指数级别地加大的。所以,系统只要检测目前全球在线算力有多少,然后报出一个适合的数字,就可以把时间拿捏得死死的了。当然了,有些幸运儿,可能真的只算一次就过的了,两个区块时间间隔可能很短,也有倒霉的时候,全球所有的算力算很久都得不到答案的,但是呢,这毕竟是个概率的问题,长期来看,时间还是控制得稳稳的。

现在,大家明白了吧,所有的矿工疯狂地挖坑(记账),其实不是真的在记账,记账是一瞬间的事,原来浪费了全球无数的电力,其实就是在用电脑猜一个数字,不停地运算,和扔硬币一样,在做一件故意拖延时间的事啊,当然,因为有奖励的原因,这一切对矿工来说都是值得的。

比特币的流通

到这里,比特币是什么,比特币是怎么来的,区块链是什么,挖矿是怎么回事,大家都清楚原理了。现在我们就说说比特币的流通问题。

由上面的内容,我们知道了比特币是通过挖矿(记账)奖励的,这是比特币产生的唯一方式。矿工得到比特币后,可以通过交易所卖给别人变现。同理,你需要比特币,就花钱到交易所购买。当然啦,两个人认识的话,也可以绕过交易所,线下交易的。

因为比特币的总量是有限的,只能靠挖矿产生,又有些人喜欢存币当收藏品,所以,比特币每天流通的数量是有限的。如果某些资本家提前囤了很多比特币,他们完全可以用资金把比特币炒热起来,不断拉升比特币的价值,然后在高位再把比特币抛出去,让无知的小白接盘。然后比特币市值大跌,在大家都绝望时,他们再用资金抄底,待他们囤了足够多的数量后,又重新开始拉升的游戏。

因为比特币是去中心化的,没有任何国家可以监管,买卖也是自由的。谁手中资金多,谁手中比特币数量多,谁就能主导比特币的涨跌。当然,随着越来越多人关注比特币,加入的人太多了,比特币分散在不同的资本手里,大家对涨跌的意见很难统一,价格相对变得稳定了些。

挖矿一定赚钱吗?

可以想象,第一批矿工,在中本聪的宣传下,懵懵懂懂地随便生成了一个私钥,再算出公钥,算出地址,下载安装好记账软件,因为没有多少人抢着记账,轻轻松松就得到了很多比特币,放到现在,那妥妥的亿万富翁了。

不过有个很现实的问题,刚开始比特币一文不值,何况私钥是那么长的一串数字,所以第一代矿工挖到的比特币,大多数都因为没有保管好私钥,永久地被遗忘了。是的,没有了私钥,没有人能使用它们了,虽然它们没有消失,只是失去了流通性,它们只能等待着,等待某个人,无意间生成了一个私钥,刚好就匹配上了,它们才能再次流通。不过前面也提过了,私钥是几乎无穷大的,要想碰到,比连续中10次千万大奖的彩票的难度还大的,不过梦想还是要有的,万一实现了呢?

总的来说,早期的矿工肯定赚钱的,但是,随着比特币被资金不断的炒作,挖矿的成本也随着比特币的涨跌变化着,如果比特币跌得太狠,会让他们连电费都赚不回来的,赚钱和亏钱,也是看运气的,挖矿不意味着一定稳赚的。

比特币为什么值钱?

作为一种虚拟数字货币,最高的时候价值40万人民币左右一枚,比特币凭什么值这么多钱呢?说到底,比特币它本身就是一串数字而已啊。在了解比特币的基础知识后,我试着找了一下它值钱的答案。

1,它在底层逻辑上是无懈可击的,很安全,持有一个比特币私钥,就好像你买了宇宙中的某个原子一样,你不说,别人是不知道你买的原子在哪里的,毕竟宇宙太大了。

2,作为一种虚拟货币,它得到了全球很多资本的认可,很多国家都默认了比特币的存在,很多大企业接受了比特币支付,普通人也随波逐流地使用了比特币,有足够多的人选择相信,这就是一种信仰。

3,它的总数是有限的,2100万枚,也就是说,作为一种去中心化的虚拟货币,它不会超发,所以不会通货膨胀,反之,随着别的货币不断超发,它只会相对地越来越值钱。

4,只要知道对方的地址,无论他在全球那个角落,你都可以转账给它,拥有比特币,你不就能快速地跨国转账,而且手续费比传统银行低很多,这一点很受大资本家的欢迎。

5,它是去中心化的,所以,它非常隐私,你转账给某个人,除了你们两个,没有人知道是谁在进行这笔交易。居于这个特性,比特币成了很多犯罪分子收钱,洗黑钱的工具,也有犯罪分子用来收赎金。以前一些贪官只能把现金藏在床底里,现在,他们可以换成比特币藏钱了,他们受贿也可以由现金换成比特币了。比特币成了犯罪分子的完美工具,所以,因为这个,很多国家排斥比特币。

比特币的交易是完全匿名的吗?

比特币,它只是隐私的,但不是匿名不可查的。

因为比特币地址是公开的,毕竟 ,你要别人转账给你,你就要提供一个你的地址对不?而且,一旦你的地址暴露,谁都可以查看这个地址上有多少钱,也可以查是哪个地址发给你的,一直查到源头都可以的。源头就是挖矿奖励的啦。也就是说,假如警察发现某个地址是某些人用来做坏事的,只需要一直盯着,等到你跑去交易所变现了,或者去商品购物了,那么,你就暴露身份了。

不过呢,毕竟这是全球流通的数字货币,交易又简单,如果不心疼每笔交易的手续费,你完全就可以把手中的比特币转来转去,化整为零地存到多个地址,再在全球不同的交易所提现,这样子,就很难追踪的了。

说到这里,我对比特币学习的心得分享就接近尾声了。了解比特币的骨骼构造后,数学好的小伙伴就可以深入地研究里面应用的数学知识了。

不过在这里提醒一下,我国是禁止比特币交易的。作为一个普通人,目前最好的态度是了解+观望,但最好不要加入,毕竟这水很深,你把握不住啊,哈哈。

再次强调,我是个爱学习的学渣而已,如果有那里理解得不对,请大神温柔指出哈,如果有爱学习的小伙伴哪里不懂,欢迎留言交流。

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