比特幣系統(tǒng)組成及交易的生命周期

不同于傳統(tǒng)銀行和支付系統(tǒng)媳维,比特幣系統(tǒng)是以去中心化信任為基礎(chǔ)的济锄。

傳統(tǒng)銀行和支付系統(tǒng)是以第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的信任為基礎(chǔ)的绒净。傳統(tǒng)銀行是以國家央行的信任背書,支付系統(tǒng)(如:微信洽议、支付寶等)是以大的集團(tuán)公司(騰訊宗收、阿里等)的信任為基礎(chǔ)的。

比特幣系統(tǒng)中不存在第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)亚兄,比特幣系統(tǒng)更像一個(gè)不依賴于任何組織的世界銀行混稽,比特幣系統(tǒng)中用戶之間的信任是基于系統(tǒng)中不同參與者之間的交互自然產(chǎn)生的。

本文主要說明比特幣系統(tǒng)的組成,并概括性的說明比特幣網(wǎng)絡(luò)中一筆交易的生命周期荚坞,后續(xù)的文章將會(huì)基于比特幣網(wǎng)絡(luò)中的一筆真實(shí)的交易探索比特幣去中心化信任是如何建立的挑宠。

比特幣概述

如上圖,比特幣系統(tǒng)由有用戶(通過密鑰控制錢包)颓影、交易(每一筆交易都會(huì)廣播到比特幣網(wǎng)絡(luò))各淀、礦工(通過競爭計(jì)算生成共識(shí)的區(qū)塊鏈,也就是包含所有交易的公開賬簿)組成诡挂。


以下通過一筆交易的生命周期概要性的介紹比特幣網(wǎng)絡(luò)中的交易碎浇、區(qū)塊、挖礦璃俗、區(qū)塊鏈奴璃,可以結(jié)合比特幣系統(tǒng)組成圖進(jìn)行理解。

1. 用戶發(fā)起交易

基于現(xiàn)實(shí)需求(例如:比特幣與法幣之間兌換城豁,或者使用比特幣購買商品或服務(wù))用戶發(fā)起一筆比特幣交易苟穆。

比特幣交易就是把比特幣從一個(gè)地址轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地址,如上例中唱星,你將比特幣轉(zhuǎn)移到商家的比特幣地址雳旅,以獲得等額的法幣,或者獲得對(duì)應(yīng)的商品和服務(wù)间聊。

比特幣交易通過錢包軟件完成攒盈,輸入目的地址和金額,按下確認(rèn)鍵即會(huì)發(fā)起一筆交易哎榴,錢包軟件檢驗(yàn)交易正確便會(huì)用你的私鑰簽名這筆交易型豁,并將交易廣播到比特幣網(wǎng)絡(luò)中。

比特幣網(wǎng)絡(luò)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)尚蝌,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)連接鄰近的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)迎变,錢包節(jié)點(diǎn)將這筆交易廣播到與自己相連的節(jié)點(diǎn),接收到這筆交易的節(jié)點(diǎn)又立即將這筆交易廣播到自己相連的節(jié)點(diǎn)驼壶,幾秒鐘內(nèi)氏豌,這筆交易就廣播到整個(gè)比特幣網(wǎng)絡(luò)喉酌。

2. 礦工構(gòu)造候選區(qū)塊

區(qū)塊就是若干交易數(shù)據(jù)的集合热凹,區(qū)塊頭中記錄有區(qū)塊生成時(shí)間和前一個(gè)區(qū)塊的獨(dú)特標(biāo)記。區(qū)塊頭經(jīng)過哈希運(yùn)算后會(huì)生成一份工作量證明泪电,從而驗(yàn)證區(qū)塊中的交易般妙。

礦工就是比特幣系統(tǒng)中提供算力競爭區(qū)塊記賬權(quán)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),競爭獲得區(qū)塊的記賬權(quán)將會(huì)得到比特幣系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)相速。

礦工接收到比特幣網(wǎng)絡(luò)廣播的交易碟渺,基于一定的規(guī)則,選擇若干交易構(gòu)造候選區(qū)塊突诬,包括構(gòu)造候選區(qū)塊頭苫拍,然后開始哈希計(jì)算尋找工作量證明芜繁。

3. 礦工挖礦成功

挖礦就是礦工尋找工作量證明的過程,工作量證明就是重復(fù)哈希計(jì)算以得到的區(qū)塊頭中的一小塊數(shù)據(jù)绒极,使得對(duì)區(qū)塊頭進(jìn)行哈希計(jì)算的結(jié)果能夠滿足一定的條件骏令。

比特幣網(wǎng)絡(luò)的所有礦工都基于自己構(gòu)造的候選區(qū)塊進(jìn)行哈希計(jì)算尋找工作量證明,在約10分鐘內(nèi)垄提,比特幣網(wǎng)絡(luò)會(huì)有一個(gè)礦工計(jì)算出工作量證明榔袋,可以說這個(gè)礦工挖礦成功,其候選區(qū)塊將成為新區(qū)塊铡俐,立即廣播到比特幣網(wǎng)絡(luò)中凰兑。

4. 新區(qū)塊追加到區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈就是一串經(jīng)過驗(yàn)證的區(qū)塊,每一個(gè)區(qū)塊與上一個(gè)相連审丘,一直連到第一個(gè)區(qū)塊(創(chuàng)世區(qū)塊)吏够。

比特幣網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)接收到廣播的新區(qū)塊,會(huì)對(duì)新區(qū)塊頭中的工作量證明進(jìn)行驗(yàn)證滩报,驗(yàn)證確認(rèn)該新區(qū)塊為有效區(qū)塊稿饰,并追加到本地的區(qū)塊鏈中。

當(dāng)比特幣網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都認(rèn)定該區(qū)塊為有效區(qū)塊露泊,即比特幣網(wǎng)絡(luò)就該區(qū)塊達(dá)成共識(shí)喉镰,該區(qū)塊將成為比特幣區(qū)塊鏈中的有效區(qū)塊,用戶發(fā)起的這筆交易也就完成了價(jià)值的轉(zhuǎn)移惭笑。


最后總結(jié):本文主要闡述了比特幣系統(tǒng)是由用戶侣姆、交易、礦工組成的沉噩,并以一筆交易的生命周期概要的介紹了比特幣網(wǎng)絡(luò)的交易捺宗、區(qū)塊、礦工和區(qū)塊鏈川蒙。后續(xù)文章將以一筆具體的交易深入介紹比特幣如何實(shí)現(xiàn)去中心化的信任蚜厉。

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