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区块链入门——币客BKEX(一)

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2018-09-1416:52

1.什么是比特币

比特币(Bitcoin)是由中本聪在2009年提出的一种数字虚拟货币。比特币没有实物,而是以数据的形式,存在计算机中。比特币不依赖特定的货币机构发行。

2.比特币出现的缘由

2008年爆发全球金融危机,一位化名“中本聪”的人在一个隐秘的密码学评论组上贴出了一篇《比特币:一种点对点的电子现金系统》,陈述了他对电子货币的新设想,描述了比特币的模式。2009年,不受央行和任何金融机构控制的比特币诞生。

3.第一枚比特币是什么时候诞生的

在距离比特币白皮书发布的3个月后的2009年1月4日,中本聪在位于芬兰赫尔辛基的小型服务器上,亲手创建了第一个区块-即比特币创世区块,并获得了50枚比特币的奖励,第一枚比特币正式诞生。

4.谁是中本聪

中本聪是比特币的开发者兼创始者。中本聪本人在互联网上留下的个人资料很少,尤其是近几年几乎完全销声匿迹,因此其身世也变成了一个迷。2013年有人爆料,在数学领域有过卓越贡献的望月新一就是中本聪,但是望月新一本人却极力否认。但外界猜测中本聪可能不是一个人的化名,而是一个团队。

5.比特币产生的原理

比特币的本质其实就是一堆复杂算法所生成的特解。特解是指方程组所能得到无限个(其实比特币是有限个)解中的一组。而每一个特解都能解开方程并且是唯一的。以人民币来比喻的话,比特币就是人民币的序列号,你知道了某张钞票上的序列号,你就拥有了这张钞票。而挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求这个方程组的特解,这个方程组被设计成了只有 2100 万个特解,所以比特币的上限就是 2100万。

6. 什么是共识机制

由于点对点网络下存在较高的网络延迟,各个节点所观察到的事务先后顺序不可能完全一致。因此区块链系统需要设计一种机制对在差不多时间内发生的事务的先后顺序进行共识。这种对一个时间窗口内的事务的先后顺序达成共识的算法被称为"共识机制"。

7.比特币如何实现总量恒定

中本聪在白皮书提出比特币的概念时,规定每个比特币可以细分到小数点后8位,每个区块发行50个比特币,每21万个区块后,每个区块的比特币产量减半,因为比特币每10分钟产生一个区块,21万个区块大约是4年的时间,截止2017年比特币产量已经减半了2次。当前每个区块发行12.5个比特币,大约在2045年,99.5%的比特币将会发行完毕。到2140年,比特币无法继续细分,至此比特币完全发行完毕。

由于比特币系统采用了分散化编程,所以在每10分钟内只能获得25个比特币,而到2140年,流通的比特币上限将会达到2100万。换句话说,比特币系统是能够实现自给自足的,通过编码来抵御通胀,并防止他人对这些代码进行破坏。

8.比特币和Q币的区别

比特币是一种去中心化的数字资产,没有发行主体。Q币是由腾讯公司发行的电子货币,类似于电子积分,其实不是货币。Q币需要有中心化的发行机构,因为有腾讯公司的信用背书,才能被认可和使用,使用范围也局限在腾讯的游戏和服务中。Q币的价值完全基于人们对腾讯公司的信任。比特币不通过中心化机构发行,但却能够得到全球的广泛认可,是因为比特币可以自证其信。比特币的发行和流通由全网矿工共同记账,不需要中心机构,也能确保任何人都无法篡改账本。

9.比特币是怎么转账的

生活中,我们都有自己的银行账户,转账是在银行间进行的。同样,比特币转账就是把比特币从一个比特币地址转移到另一个比特币地址上的过程。如果你想要转账比特币给别人,你需要在比特币交易平台、比特币钱包或者比特币客户端中,输入你的比特币地址、接收方地址、转账金额和手续费金额,确定支付后交易信息会在比特币网络进行全网广播。矿工每隔10分钟,会将比特币网络中未被记账的交易打包进一个区块,这就完成了一次确认,此时,比特币已转到对方账户,通常需要进6次确认,确保交易不被任何人篡改,转账才算真正成功。

10.比特币地址是怎样的

比特币地址是一串由字母和数字组成的26位到34位字符串。比特币地址就是个人的比特币账户,相当于个人的银行卡卡号,每个人都可以通过比特币地址向你转账比特币。每个人的比特币地址都是独一无二的。

11.比特币的转账费

比特币的转账费是交易者付给矿工的一笔费用,用于激励矿工竞争记账,为比特币提供足够的算力从而确保比特币网络的安全。有的地方叫做矿工费,用户在比特币网络发起一笔提现时一般需要给记账矿工支付一定的转账手续费。转账费一般为0.001-0.0015个比特币。由于网络容量的有限,矿工会优先打包手续费高的交易,所以多转手续费可以更快被记账。交易手续费的存在能提高转账门槛,有效防止区块链中充斥垃圾信息,并且能够保证比特币被挖完后,矿工仍有动力维护比特币网络。

12. 什么是比特币节点

比特币是一种点对点的电子现金系统,更直接地说,是节点对节点。每笔交易由发起方向周围的节点进行广播,节点收到之后再广播给自己周围的节点,最终扩散至全网。每一个比特币钱包都是一个节点,其中拥有完整区块链账本的节点叫做全节点,负责比特币转账交易的广播和验证。转账交易发生后,由所有节点共同广播至全网,挖矿的节点验证该交易正确后会记录至区块链账本。由于运行比特币节点不提供任何奖励,且不需要全节点也可以进行比特币转账,所以比特币的全节点数只占节点数的一小部分。

13. 从发出交易到矿工打包需要几步

当你发起一笔比特币转账后,你需要将交易广播至全网,挖矿节点接到这笔交易后,先将其放入本地内存池进行一些基本验证,比如该笔交易花费的比特币是否是未被花费的交易。如果验证成功,则将其放入“未确认交易池”(Unconfirm Transaction),等待被打包;如果验证失败,则该交易会被标记为“无效交易”(Invalid Transaction),不会被打包。也就是说,挖矿节点在比拼算力的同时还需要及时验证每笔交易,更新自己的“未确认交易池”。节点抢到记账权后,将从“未确认交易池”中抽取约近千笔“未确认交易”进行打包。有时候我们的交易不能被及时打包,是因为“未确认交易池”中的交易笔数太多,而每个区块能记录的交易笔数有限。

14. 什么是比特币的数字签名

数字签名由数字摘要和非对称加密技术组成。首先通过数字摘要技术把交易信息缩短成固定长度的字符串,然后用自己的私钥对摘要进行加密,形成数字签名。

15. 数字签名的作用

比特币的数字签名,就是只有比特币转账中转出的人才能生成的,一段防伪造的字符串。通过验证该数字串,一方面证明该交易是转出方本人发起的,另一方面证明交易信息在传输中没有被更改。

16. 比特币交易和找零机制

比特币交易的规则:将用户有权使用的若干比特币汇款地址上的之前交易的输出金额作为一次交易的输入,若干比特币收款地址上增加的交易金额作为本次交易的输出。输入金额必须大于等于输出金额,超出部分作为本次交易的手续费。手续费没有输出地址,奖励给将本次交易记账成功的矿工。

因为有时作为输出的金额超过了用户想要支付的金额。在这种情况下,比特币客户端会创建一个新的比特币地址,并把差额发送回这个地址,这就是比特币的找零机制。

打个比方,比如你想从商店买1块钱的棒棒糖,你打开你的钱包,发现里面只有一张20元面值的人民币。你能支付的最小金额是多少呢?当然不是1块钱,你不能把这张20元钱的纸币撕下20分之1再交给营业员。你必须把这张20元面值的人民币全部交给收银员,然后因为你只需要支付1元钱,收银员会找给你19元。

17.什么是挖矿

挖矿是将一段时间内比特币系统中发生的交易进行确认,并记录在区块链上形成新区块的过程,挖矿的人叫做矿工。简单说来,挖矿就是记账的过程,矿工是记账员,区块链就是账本。挖矿就是生产比特币的过程。

18. 比特币怎么挖矿

每10分钟,全网矿工一起计算一道算术题,谁先算出答案,就相当于挖到了这个区块,该矿工便能获得系统新生的比特币奖励。在比特币刚诞生的时候,通过计算机的CPU便可以挖矿。随着挖矿的矿工越来越多,目前用CPU已经不能挖出比特币了,大家开始用矿机挖矿。

19. 什么是矿工

在区块链兴起之前,矿工专指挖煤矿的工人。区块链诞生之后,矿工不再只是煤矿工人的简称,有了一种全新的含义:从事虚拟货币挖矿的人。和传统的“矿工”不同,区块链产业区块链领域的矿工具有更多的科技色彩。矿工的主要工作是交易确认和数据打包。

20. 矿工是怎么挖矿的

在挖矿的早期,算力要求不高,通过计算机的CPU便可以挖矿。随着挖矿的矿工越来越多,目前用CPU已经不能挖出比特币了,大家开始用矿机挖矿。很多矿工加入矿池一起挖矿,矿场只负责计算,矿池负责信息打包。矿池挖到比特币之后根据矿场的算力占比分配收益,以此保证更加稳定的投入产出。

21. 什么是矿机

矿机就是通过运行大量计算争夺记账权从而获得新生比特币奖励的专业设备,一般由挖矿芯片、散热片和风扇组成,只执行单一的计算程序,耗电量较大。挖矿实际是矿工之间比拼算力,拥有较多算力的矿工挖到比特币的概率更大。随着全网算力上涨,用传统的设备(CPU、GPU)挖到比特的难度越来越大,人们开发出专门用来挖矿的芯片。每种币的算法不同,所需要的矿机也各不相同。

22.矿场长什么样

矿场是集中管理矿机的场所,一般选址在电费相对比较便宜并且比较稳定的地方。早期的矿场运营比较粗放,就是搭一个架子,然后把矿机放上去,就可以开始运营了。后来发现这种运行方式下,矿机损坏率高,维修成本太高了。后来开始有了通风、还有隔尘等方案,再往后发展,就有了有室内温度和湿度的严格控制。现在整个矿场的运营方案还在不断升级和进化。因为矿机运行起来噪音比较大,一台矿机运转时,在一米处测试噪音达73dB(a)左右,几千台矿机运转起来的时候对周围的影响可想而知,所以有些地方经过设计和装修改造,出现了静音矿场。

23.比特币挖矿机的进化史

自从比特币诞生以来,比特币挖矿经历了以下四个阶段:CPU挖矿→GPU挖矿→专业矿机挖矿→矿池挖矿。2009年1月3日,比特币创始人中本聪用电脑CPU挖出了第一批比特币。2010年9月18日第一个显卡挖矿软件发布。一张显卡相当于几十个CPU,挖矿能力得到明显提升。之后又有人发明了基于挖矿芯片的专业挖矿设备,即矿机。目前行业领先的蚂蚁矿机装有将近200张BM1387芯片,相当于3万多张GPU的算力。随着更多矿机加入挖矿,单独的矿机也很难挖到比特币了。于是,矿工将自己的矿机集中起来,形成了矿场和矿池。

24.矿池怎么挖矿

随着参与挖矿的人数越来越多,比特币全网的算力不断上涨,单个设备或少量的算力都很难再挖到比特币。这时候,矿池诞生了。矿池突破地理位置的限制,将分散在全球的矿工及矿场的算力进行联结,一起挖矿。矿池负责信息打包,接入进来的矿场算力负责竞争记账权。由于集合了很多矿工的算力,所以矿池的算力占比大,挖到比特币的概率更高。矿池挖矿所产生的比特币奖励会按照每个矿工贡献算力的占比进行分配。

25.什么是算力

在通过“挖矿”得到比特币的过程中,我们需要找到其相应的解,而要找到其解,并没有固定算法,只能靠计算机随机的哈希碰撞。一台矿机每秒钟能做多少次哈希碰撞,就是其“算力”的代表,单位写成hash/s。算力可以简单的理解为计算能力。目前主流的矿机为14T左右的计算量级,即一台矿机就能每秒做至少1.4*10的13次方次哈希碰撞,我们可以说,这一台14T规格的矿机就有14T的算力。矿工所掌握的所有矿机占比特币全网总算力的百分比是多少,就代表TA在这10分钟竞争中能够获胜的概率就是多少。举个例子,如果比特币现在全网的算力是100,而某个矿工拥有10的算力,那么TA每次竞争记账成功的概率就是1/10。

26.什么是竞争记账

竞争记账是比特币系统的记账方式,它解决了如何在去中心化的记账系统中,保证比特币账本一致性的问题。比特币系统中没有中心化的记账机构,每一个节点都有记账权,如何保证账本一致性是一个重要的问题。在比特币网络中,全网矿工共同参与算力竞争,算力高的矿工计算能力更强,更容易获得记账权。成功抢到记账权的矿工负责记账,并将账本信息同步给整个网络。作为回报,矿工将获得系统新生成的比特币奖励。随着比特币价格上涨,为了获得比特币,越来越多人参与竞争比特币记账权,全网算力难度呈指数级上升。

27. 什么是POW机制

POW指比特币协议中的工作量证明机制,即Prof of Work,通过一定的工作量来获得相应的奖励。

28. POW的优点

算法简单,容易实现;节点间无需交换额外的信息即可达成共识;破坏系统需要投入极大的成本;

29. POW的缺点

浪费能源;区块的确认时间难以缩短;新的区块链必须找到一种不同的散列算法,否则就会面临比特币的算力攻击;容易产生分叉,需要等待多个确认;永远没有最终性,需要检查点机制来弥补最终性;

30. 什么是POS机制

PoS即权益证明,即Proof of Stock。它将PoW中的算力改为系统权益,拥有权益越大则成为下一个记账人的概率越大。

31. POS的缺点

没有专业化,拥有权益的参与者未必希望参与记账;容易产生分叉,需要等待多个确认;永远没有最终性,需要检查点机制来弥补最终性;




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