介紹
比特幣是一個分布式的點對點網(wǎng)絡系統(tǒng)群凶。因此沒有“中央”服務器钳恕，也沒有中央發(fā)行機構昂芜。比特幣是通過“挖礦”產(chǎn)生的莹规，挖礦就是驗證比特幣交易的同時參與競賽來解決一個數(shù)學問題。任何參與者（比如運行一個完整協(xié)議棧的人）都可以做礦工泌神，用他們的電腦算力來驗證和記錄交易访惜。平均每10分鐘就有人能驗證過去這10分鐘發(fā)生的交易，他將會獲得新幣作為工作回報腻扇。本質上债热，挖礦把央行的貨幣發(fā)行和結算功能進行分布式，用全球化的算力競爭來取代對中央發(fā)行機構的需求幼苛。
比特幣系統(tǒng)包含調節(jié)挖礦難度的協(xié)議窒篱。挖礦——在比特幣網(wǎng)絡中成功寫入一個區(qū)塊交易——的難度是動態(tài)調整的，保證不管有多少礦工（多少CPU）挖礦舶沿，平均每10分鐘只有一個礦工成功墙杯。
比特幣協(xié)議還規(guī)定，每四年新幣的開采量減半括荡，同時限制比特幣的最終開采總量為2,100萬枚高镐。這樣，流通中的比特幣數(shù)量非常接近一條曲線畸冲，并將在2140年比特幣將達到2,100萬枚嫉髓。由于比特幣的開采速度隨時間遞減观腊，從長期來看，比特幣是一種通貨緊縮貨幣算行。此外梧油，不能通過“印刷”新比特幣來實現(xiàn)“通貨膨脹”。
比特幣是一種協(xié)議州邢、一種網(wǎng)絡儡陨、一種分布式計算創(chuàng)新的代名詞。比特幣是這種創(chuàng)新的首次實際應用量淌。作為一個開發(fā)者骗村，我看比特幣之于貨幣就像看到當年的互聯(lián)網(wǎng)，一個通過分布式計算來傳播價值和保障數(shù)字資產(chǎn)所有權的網(wǎng)絡呀枢。比起初識比特幣胚股，這里將知無不言。
在本章中硫狞，我們從一些主要概念和術語入手，告訴你如何獲取軟件并使用比特幣進行簡單的交易晃痴。接下來的章節(jié)残吩，我們會逐步講解比特幣背后的技術細節(jié)，分析比特幣網(wǎng)絡和比特幣協(xié)議的內(nèi)部運行機制倘核。
比特幣誕生之前的數(shù)字貨幣
切實可行的數(shù)字貨幣的出現(xiàn)是與密碼學發(fā)展息息相關的泣侮。基本的挑戰(zhàn)在于紧唱，當一個人考慮到用比特來代表可以兌換商品和服務的價值時活尊，接受數(shù)字貨幣也就不足為奇。任何接受數(shù)字貨幣的人都面臨的兩個基本問題是：
- 我能相信這錢是真實可信的漏益，而不是偽造的嗎蛹锰？
- 我能確定沒人說這筆錢是他們的，而不是我的嗎绰疤？（又名“雙重支付”問題）
紙幣的發(fā)行機構不斷的利用日益復雜的紙張和打印技術來遏制造假問題铜犬。實物貨幣很容易解決雙重支付問題，因為同一張紙幣不可能會同時出現(xiàn)在兩個不同的地方轻庆。當然癣猾，傳統(tǒng)貨幣也經(jīng)常數(shù)字化儲存和數(shù)字化傳輸。在這些情況下余爆，假幣和雙重支付問題是被中央權威機構的處理方式是清除所有的電子交易記錄纷宇，該中央權威在流通中持有一種全球通貨觀。對于數(shù)字貨幣來說蛾方，不能有效利用秘制油墨印刷技術或條形全息圖像捶，密碼學為用戶所主張的合法性價值提供了信任的基礎上陕。具體地來說，加密數(shù)字簽名能夠使一個用戶簽署一項能夠提供其資產(chǎn)所有權證明的數(shù)字資產(chǎn)或數(shù)字交易作岖。采用適當?shù)慕Y構唆垃，數(shù)字簽名也可以用于解決雙重支付的問題。
在20世紀80年代后期痘儡，當密碼學開始越來越廣泛地使用并被理解時辕万，許多研究人員開始嘗試使用密碼學來建立數(shù)字通貨。這些早期的數(shù)字通貨項目發(fā)行的數(shù)字貨幣沉删，通常倚靠一種國家通貨或像黃金一樣的貴金屬渐尿。
雖然這些早期的數(shù)字通貨成型了，他們卻是中心化的矾瑰，因此砖茸，他們很容易遭受到政府和黑客的攻擊。早期的數(shù)字通貨使用了一個中央結算所來處理所有的定期交易殴穴，就像一個傳統(tǒng)的銀行系統(tǒng)凉夯。不幸的是，在大多數(shù)情況下采幌，這些新興的數(shù)字貨幣成為了政府擔憂的目標劲够，最終從法律程序上消失了。另一些則是在發(fā)行這些數(shù)字貨幣的母公司突然違約時頹然失敗了休傍。為了堅定的抵制對手的介入征绎，無論這些對手是合法的政府或是犯罪分子，去中心化的數(shù)字貨幣需要的是避免單節(jié)點攻擊磨取。比特幣正是這樣的系統(tǒng)人柿，設計完全去中心化，不被任何中央政權或中央點控制忙厌，這樣的貨幣系統(tǒng)是不會遭受攻擊凫岖，也不會變得腐敗。
比特幣代表了數(shù)十年的密碼學和分布式系統(tǒng)的巔峰之作逢净，這是一個獨特而強大的組合隘截，匯集了四個關鍵的創(chuàng)新點。比特幣由這些構成：
- 一個去中心化的點對點網(wǎng)絡（比特幣協(xié)議）
- 一個公共的交易賬簿（區(qū)塊鏈）
- 一個去中心化的數(shù)學的和確定性的貨幣發(fā)行（分布式挖礦）
- 一個去中心化的交易驗證系統(tǒng)（交易腳本）
比特幣發(fā)展歷史
2008年汹胃，一位化名為中本聰?shù)娜松舭牛谝黄麨椤侗忍貛牛阂粋€點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》的論文中首先提出了比特幣。中本聰結合以前的多個數(shù)字貨幣發(fā)明着饥，如B-money和HashCash犀农，創(chuàng)建了一個完全去中心化的電子現(xiàn)金系統(tǒng)，不依賴于通貨保障或是結算交易驗證保障的中央權威宰掉。關鍵的創(chuàng)新是利用分布式計算系統(tǒng)（稱為“工作量證明”算法）每隔10分鐘進行一次的全網(wǎng)“選拔”呵哨，能夠使去中心化的網(wǎng)絡同步交易記錄赁濒。這個能優(yōu)雅的解決雙重支付問題，即一個單一的貨幣單位可以使用兩次孟害。此前拒炎，雙重支付問題是數(shù)字貨幣的一個弱點，并通過一個中央結算機構清除所有交易來處理挨务。
根據(jù)中本聰發(fā)表的一篇涉及比特幣網(wǎng)絡運行的論文击你，比特幣網(wǎng)絡自從被許多其他的程序員修訂之后，于2009年啟動谎柄。分布式計算丁侄，為比特幣提供了成倍增長的安全性和韌性，現(xiàn)在超過了世界頂級超級電腦的聯(lián)合處理能力朝巫。根據(jù)比特幣兌美元匯率鸿摇，比特幣的總市場估值為50至100億美元。目前從全網(wǎng)來看劈猿，比特幣處理的最大交易額為1.5億美元拙吉，這筆交易及時處理和轉賬，沒有繳納任何手續(xù)費揪荣。
中本聰在2011年4月退出公眾視野蝙寨，將比特幣代碼開發(fā)與網(wǎng)絡建設的重任留給了欣欣向榮的社區(qū)成員边臼。而“中本聰”究竟是誰尤蒿，時至今日仍然是未解之謎吗氏。然而怠堪，比特幣系統(tǒng)的運行揽乱，既不依賴于中本聰，也不依賴于其他任何人——比特幣系統(tǒng)依賴于完全透明的數(shù)學原理粟矿。這項發(fā)明本身就是開創(chuàng)性的凰棉，它已經(jīng)蔓延到了分布式計算、經(jīng)濟學陌粹、計量經(jīng)濟學領域撒犀。
一個分布式計算問題的解決方案
中本聰?shù)拇隧棸l(fā)明，對“拜占庭將軍”問題也是一個可行的解決方案掏秩，這是一個在分布式計算中未曾解決的問題或舞。簡單來說，這個問題包括了試圖通過在一個不可靠蒙幻、具有潛在威脅的網(wǎng)絡中映凳，通過信息交流來達成一個行動協(xié)議共識。中本聰?shù)慕鉀Q方案是使用工作量證明的概念在沒有中央信任機構下達成共識邮破，這代表了分布式計算的科學突破诈豌，并已經(jīng)超越了貨幣廣泛的適用性仆救。它可以用來達成去中心化的網(wǎng)絡共識來公正選舉、彩票矫渔、資產(chǎn)登記彤蔽，以及數(shù)字化公證等等。
