区块链比特币入门详解

比特币和区块链技术的发展非常迅速，即使那些没有听说过加密货币或了解其工作的人也在寻求投资和探索这个领域。区块链技术和加密货币今天已经成为人们开始执行标准交易的平行平台。现在，如果一个新系统正在慢慢取代现有系统，那么目前的系统肯定存在一些问题。我们将通过了解当前银行系统的问题引出当前的比特币和区块链的概念。

目前银行体系存在的问题：

任何现有的系统都会有一些问题。让我们看看银行系统最常见的一些问题：

高交易费用

我们来看一个例子来更好地理解这个问题：

交易费用问题 - 区块链教程 - Edureka

在这里，钱德勒给乔发送100美元，但在乔可以收到钱之前， 它必须通过像银行或金融服务公司这样的可信第三方。从这笔金额中扣除2％的交易费用，Joe在交易结束时仅收到98美元。现在这似乎不是一个大数目，但想象一下，如果您发送的是100000美元而不是100美元，那么交易费用也会增加到2,000美元，这是一笔很大的数额。根据SNL Financial和CNNMoney的报告，摩根大通，美国银行和富国银行在2015年从ATM和透支费用中获得超过60亿美元的收入。

双重支出

双重支出是数字现金计划中的一个错误，其中同一单个数字代币花费两次或更多。为了帮助你更好地理解这个问题，让我举个例子：

双重支出的例子 - Blockhain教程 - Edureka

网络欺诈和帐户黑客

网络欺诈 - 区块链教程 - edureka

在印度，2016年与信用卡/借记卡和网上银行有关的欺诈案件数量为14,824件。涉及这些欺诈案件的净金额为77.79亿卢比，其中21亿卢比来自互联网欺诈，41.64亿卢比为从ATM /借记卡相关的欺诈行为。

金融危机和崩溃

金融危机 - 区块链教程 - edureka

想象一下，把你所有的存款都交给你信任的人，只知道他们已经去了，并在别的地方失去了它。这就是2007 - 08年发生的情况，当时银行和投资机构已经大举借贷，并将其作为次级抵押贷款给那些甚至无力偿还这些贷款的人。这反过来又导致了有史以来最严重的金融危机之一，估计造成全球接近11万亿美元（11亿美元）的损失。这只是最受欢迎的例子之一，我们多久听说银行和金融服务公司因内部欺诈而崩溃？整个第三方系统是建立在对中间人盲目信任的基础之上的。

我们看到了每个人都面临的一些最常见的问题。拥有一套克服这些问题的系统并为我们提供一个这正是Blockchain Technology所做的事情，这不是一件好事。

现在让我们试着了解区块链和比特币如何解决这些问题，下面引出区块链。

区块链如何解决这些问题？

以下是区块链技术解决上述问题的一些方法：

分散系统

与被中央或联邦当局控制和管理的银行和金融组织相比，区块链系统采用分散的方式。在这里，作为系统一部分的每个人都对系统的增长和崩溃负有同样的责任。每个参与系统的人都有权力，而不是一个单独的实体拥有权力。

公共总帐

持有区块链上发生的所有交易细节的分类账是开放的，并且与系统相关的每个人都可以完全访问。一旦加入区块链网络，您就可以下载自启动以来的完整交易列表。尽管完整的分类帐可公开访问，但涉及交易的人员的详细信息仍然完全匿名。

每笔交易的验证

每一笔交易都通过交叉检查分类账 进行核实，并在几分钟后发送交易的确认信号。通过使用多种复杂的加密算法和哈希算法，消除了双重支出的问题。

低或无交易费用

交易费 通常不适用，但区块链的某些变体确实实施了某些最低交易费用。与银行和其他金融机构暗示的费用相比，这些交易费用相对较少。如果交易需要优先完成，那么用户可以添加额外的交易费用，以便优先验证交易。

现在我们已经谈到了现有系统的问题，并了解了区块链技术如何克服这些挑战，我相信您一定对区块链系统有了一些了解。

在这一点上，你可能仍然想知道区块链和比特币到底是什么。所以让我们尝试在本区块链教程的下一部分中了解这些重要概念。

什么是区块链和比特币？

在我们继续了解区块链之前，了解什么是比特币非常重要：

比特币 - 区块链教程 - Edureka

比特币是一个由未知程序员或一群程序员发明的加密货币和数字支付系统，其名称是Satoshi Nakamoto。这意味着它们可以像通常的货币一样使用，但不会像美元钞票那样在物理上存在。他们是可以用来购买东西的在线货币。这些与人们电脑上的“数字现金”类似。比特币只存在于云端，如Paypal，Citrus或Paytm。即使它们是虚拟的，而不是物质的，当它们通过网络在人与人之间转移时，它们就像现金一样使用。

比特币系统是基于对等网络的，并且交易直接发生在用户之间，没有中介。这些交易由网络节点验证并记录在称为区块链的公共分布式账本中。由于该系统没有中央存储库或单一管理员，因此比特币被称为第一个分散数字货币。

比特币生产使他们成为独特的货币。与普通货币不同，比特币不能根据需要创建。只有2100万比特币可以创建，其中已经创建了1700万比特币。只要包含有效交易的区块添加到区块链，就会创建比特币。这是创建比特币和通过各种数学和加密算法确保没有伪造比特币被创建或传播的唯一手段。让我们现在了解更多Blockchain。

什么是区块链？

区块链 - 区块链教程-Edureka

区块链可以被称为整个加密货币系统的脊柱。区块链技术不仅有助于用户使用加密货币执行交易，还可确保所涉及用户的安全性和匿名性。它是一个不断增长的记录列表，称为块，它们使用密码技术进行链接和保护。区块链可以充当“开放和分布式账本，可以以可验证和永久的方式记录双方之间的交易”。该网络中的每个人都共享的这个账户是公开的，所有人都可以查看。这带来了透明度和信任进入系统。

一个区块是区块链的'当前'部分，它记录了一些或所有最近的交易，并且一旦完成就作为永久数据库进入Vlockchain。每次块完成时，都会生成一个新块。

区块链通常由对等网络管理，共同遵守验证新区块的协议。一旦记录，任何给定的数据块中的数据都不能追溯更改，而不会改变所有后续的数据块和网络多数的合谋。一旦存储在区块链中的交易是永久性的。他们不能被黑客攻击或操纵。一旦我们进入区块链的概念，我们将进一步了解这一点。

您可以通过这个简短的动画视频来了解什么是区块链，通过例子来了解这些主题，以帮助您更好地理解这一概念。

现在我希望你对比特币和区块链有更好的理解。在我们的Blockchain教程博客中继续前进，让我们看看Blockchain技术的功能，以帮助我们理解它为何如此受欢迎。

Blockchain的特点

以下是区块链技术的最重要特性，使其成为革命性的技术：

• SHA256散列函数
• 公钥加密
• 分布式总账和对等网络
• 工作证明
• 确认奖励

让我们试着逐一了解他们中的每一个。

SHA256散列函数

区块链技术中使用的核心散列算法是SHA256。使用散列的目的是因为输出不是'加密'，即它不能被解密回原始文本。它是一种“单向”加密函数，对于任何大小的源文本都是固定的大小。为了更好地理解，让我们看看下面的例子：

散列算法 - 区块链教程 - Edureka

如果你看第一个例子，我们将输入作为“Hello World”输入，并得到一个输出为“a591a6d40bf420404a011733cfb7b190d62c65bf0bcda32b57b277d9ad9f146e”。但是，通过在最后加上“！”，输出完全变为“7f83b1657ff1fc53b92dc18148a1d65dfc2d4b1fa3d677284addd200126d9069”。如果我们将“H”改变为“h”和“W”改为“w”，则输出值变为“7509e5bda0c762d2bac7f90d758b5b2263fa01ccbc542ab5e3df163be08e6ca9”。

我希望通过这个例子，您已经理解了算法的复杂程度，因为即使输入中的最小变化都会导致输出的巨大变化。

公钥加密

这种密码技术通过创建一组称为公钥和私钥的密钥来帮助用户。在这里，公钥与其他人共享，而私钥作为用户保密。为了理解这些密钥的作用，让我们看看下面的例子以获得更好的理解：

数字签名 - 区块链教程 - Edureka

如果钱德勒给乔伊寄了一些比特币，那笔交易将会有三条信息：

• 乔伊的比特币地址（乔伊的公钥）
• Chandler送给Joey的比特币数量。
• 钱德勒的比特币地址（钱德勒的公钥）

现在，所有这些数据以及加密数字签名都会通过网络发送进行验证。数字签名再次是Chandler的比特币地址和他发送给joey的金额的组合实现的哈希值。该数字签名由私钥加密。一旦必须验证此交易的矿工收到这些数据，他就会同时进行2个过程：

1. 他将Joey和Chandler的所有未加密数据（如交易金额和公钥），并将其提供给散列算法以获取散列值，我们将其称为Hash1
2. 他采用数字签名并使用chandler的公钥解密，得到一个散列值，我们将其称为Hash2

如果Hash1和Hash2都相同，那么这意味着这是一个有效的事务。

分布式账本和P2P网络

分布式帐簿 - 区块链教程 - Edureka

网络上的每个人都拥有分类帐的副本。没有单一的集中式副本。让我通过以下示例帮助您了解账簿是什么：假设您需要将10比特币发送给您的朋友约翰，您的比特币余额为974.65，约翰在这里余额为37.您的余额将被扣除10 BTC并且记入John的账户。

区块链有一个独特的方式来实现这一点。比特币区块链账本中没有账户和余额。来自第一个交易的每笔交易都存储在一个名为Blockchain的不断增长的数据库中。有大约2050个交易的交易区块，截至目前，区块链中有484,000个交易区块，约有2.5亿笔交易。

这个分类账分布在比特币区块链的所有用户中，即分类账没有存储的中央位置。网络上的每个人都拥有分类账的副本，而真正的副本是所有分布式分类账的集合。

工作证明

工作证明 - 区块链教程 - Edureka

为此，我们有工作证明的概念。这基本上就像解决一个非常大的难题。它需要大量的计算工作。这项工作是由我们称为矿工的比特币网络中的人完成的。 这些矿工的工作是验证交易并解决与创建块相关的复杂数学难题。调整问题的难度，以便在10分钟内平均可以解决问题。矿工搜索特定的随机数（数学值），它给出了 预定的期望散列。目前的难度级别是这样的，你需要尝试20.6万亿次以上的随机数来得到正确的散列。

每个块都有一个散列值，它是前一个块的最终散列值，事务数据的散列值和随机数的组合。该块的最终结果散列必须以指定数量的尾随零开始。正是这种计算才能找到满足条件的随机数，这使得采矿的计算成本很高。

因此，发现这种随机数的人是成功的矿工，他/她可以将他们的区块添加到区块链中。通过我们的P2P分布式网络，他/她广播它们的块，并且每个人都验证散列是否匹配，更新它们的区块链并立即开始解决下一个区块。

确认奖励

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比特币交易的最后一步是给创建最新街区的矿工给予奖励。Blockchain系统提供此奖励用于验证交易和维护区块链。目前每块的奖励是12.5 比特币（3,427,850卢比/或 53,390美元）。这是比特币矿山最有趣的部分。

比特币激励是产生新货币进入系统的唯一途径，并且相信到2140年，所有2100万比特币将被开采。

有了这个，我希望你现在对Blockchain技术有更多的理解和欣赏。区块链比比特币要多得多。金融只是Blockchain旨在破坏的众多行业之一。继续阅读Blockchain教程，现在让我们看看IBM和Maersk的一个例子，了解供应链行业如何被区块链破坏。

区块链教程：用例

马士基是一家丹麦的企业集团，在运输和物流以及能源领域开展活动。自1996年以来，马士基一直是全球最大的集装箱船和供应船运营商。该公司总部位于丹麦哥本哈根，在130个国家设有分公司和办事处，员工人数约为88,000人。

IBM是一家美国跨国技术公司，主要从事自1921年以来的业务解决方案，安全解决方案和存储解决方案

业务需求：

作为极具活力的供应链行业的一部分，跟踪最轻微的变化对于客户来说是最重要的。他们需要一种解决方案，使他们能够完成装运流程，而不会延误纸质工作。这个解决方案能够将系统的所有利益相关方聚集在一起，并为货件提供实时状态。

挑战：

今天，全球贸易中90％的商品都由航运业承担。这种供应链由于点对点通信的复杂性和庞大的流量而流动。这些沟通是通过松散耦合的陆路运输提供者，货运代理，海关，经纪人，政府的港口和海运承运人处理的。 估计集装箱货物的文件和信息的成本是实际实际运输的两倍以上。

解：

IBM和Maersk正在通过设计用于交换事件数据和处理文档工作流的供应链生态系统访问分布式许可平台来解决这个问题。

IBM Maersk使用案例 - 区块链教程 - Edureka

默克和IBM正在采用区块链技术，通过数字化交易工作流程和端到端追踪货物来创建全球防篡改系统。这消除了包括昂贵的点对点通信在内的摩擦。这项合作将启动，每年可追踪数百万集装箱航程，并与选定贸易航道上的海关当局进行整合。

结果：

• 为参与供应链系统的所有利益相关者提供了一个安全的数据交换平台。
• 建立防篡改存储库，以存储作为该过程一部分的所有文档。
• 定期航运活动有助于减少重大延误和欺诈行为，每年节省数十亿美元。
• 减少贸易组织之间的壁垒，从而使全球GDP增长3％。
• 帮助整体贸易量增加 12％。

这就是区块链技术如何帮助马士基，并一直在帮助全球许多其他公司。

上面只是区块链1.0的概念，现在区块链已经发展到了2.0了，可以将很多应用使用区块链去中心化的实现完成，保证数据的安全、公平、公正。

使用区块链可以开发去中心化应用，现在区块链2.0应用的领域：

智能合约

分布式记账使得能够在符合指定条件时执行简单合同的编码。Ethereum是一个专门为实现这一可能性而开发的开源块链项目。 尽管如此，在它的早期阶段，Ethereum有可能在真正世界变化的规模上验证区块链的可用性。

在技术当前的发展水平上，智能合同可以被编程为执行简单的功能。 例如，当金融工具符合某些基准时，衍生产品可以支付，使用区块链技术，Bitcoin可以实现自动付款。

分享经济

像Uber和滴滴这样的公司蓬勃发展，分享经济已经取得了成功。 然而，目前，想要分享履行共享服务的用户必须依靠像Uber这样的中介。 通过实现对等支付，该区块开启了双方之间直接互动的大门 - 真正地实现了去中心化的共享经济。

早期的例子，OpenBazaar使用区块链来创建一个对等eBay。 将应用程序下载到计算设备上，您可以与OpenBazzar供应商进行交易，而无需支付交易费用。 协议的无规则精神意味着个人声誉对于商业互动将比目前在eBay上更为重要。

众筹

像Kickstarter和Gofundme这样的众筹平台正在为新兴的同行经济进行先进的工作。 这些网站的普及表明人们希望在产品开发中有直接的发言权。 区块链将这个兴趣提高到一个新的水平，潜在地创造了大量的风险投资基金。

在2016年，一个这样的实验，即以爱心为基础的DAO（权力下放自治组织）在短短两个月内众筹了惊人的2亿美元。 参与者购买了“DAO令牌”，允许他们对智能合同风险投资进行投票（投票权与其持有的DAO数量成比例）。 随后的项目资金遭到破坏，证明该项目没有进行适当的尽职调查，造成灾难性的后果。 无论如何，DAO实验表明，该块有潜力开创“经济合作的新范式”。

治理

通过使结果完全透明和公开访问，分布式数据库技术可以使选举或任何其他形式的投票获得透明度。 基于Ethereum的智能合同有助于自动化流程。

应用程序，会议室，使组织化决策发生在区块上。 实际上，这意味着在管理数字资产，股权或信息时，公司治理将变得完全透明和可验证。

供应链审计

消费者越来越想知道公司对其产品的道德声明是真实的。 分布式分类帐提供了一种简单的方式来证明我们购买的东西的背景是真实的。 透明度带有日期和位置的基于块的时间戳，例如对应于产品编号的伦理钻石。

位于英国的Provenance为一系列消费品提供供应链审核。 利用Ethereum区块链，Provenance试点项目确保日本寿司餐厅销售的鱼已经在印度尼西亚的供应商可持续收获。

文件存储

在互联网上去中心化文件存储带来明显的好处。 在整个网络中分发数据可以保护文件免遭黑客入侵或丢失。

行星文件系统（IPFS）可以很容易地概括分布式网络的运行方式。 类似于Bittorrent在互联网上移动数据的方式，IPFS摆脱了对集中的客户端 - 服务器关系（即当前Web）的需求。 由完全分散网站组成的互联网有可能加快文件传输和流媒体时间。 这样的改进不仅方便。 这是网络目前重载的内容传送系统的必要升级。

预测市场

对事件概率的预测的众包被证明具有高度的准确性。 平均意见取消了歪理判断的未经审查的偏见。 根据事件结果支付的预测市场已经活跃。 区块链是一种“智慧的人群”技术，无疑将在未来几年内找到其他应用。

然而，在Beta版中，预测市场应用Augur可以为现实世界事件的结果提供分享。 参与者可以通过购买正确的预测来赚钱。 在正确结果中购买的股票越多，支付就越高。 由于资金投入少（一美元），任何人都可以提出问题，根据预测结果创造市场，并收集市场产生的所有交易费用的一半。

保护知识产权

众所周知，数字信息可以无限再生 - 由于互联网而广泛分发。 这给全球网络用户提供了免费内容的金矿。 然而，版权所有者并没有那么幸运，因此失去了对知识产权的控制和财政困境。 智能合同可以保护版权，并在线自动销售创意作品，消除文件复制和再分发的风险。

Mycelia使用块链来创建一个对等音乐分发系统。 Mycelia由英国歌手 - 创作者Imogen Heap创立，让音乐家直接向观众销售歌曲，以及向制片人发放许可证样本，并向歌曲作者和音乐家分发版税，所有这些功能都通过智能合同进行自动化。 区块分发能力以小数加密的金额支付（微支付）表明，这种用例对于块链有很大的成功机会。

物联网（IoT）

什么是物联网？ 对某些类型的电子设备的网络控制管理 - 例如监视存储设备中的空气温度。 智能合同使远程系统管理的自动化成为可能。 软件，传感器和网络的组合有助于对象和机制之间的数据交换。 结果提高了系统效率，并提高了成本监控。

制造业，科技和电讯业最大的厂商正在争夺物联网的统治地位。 认为三星，IBM和AT＆T。 现有基础设施的自然扩展由现任公司控制，物联网应用将从机械部件的预测性维护到数据分析以及大规模自动化系统管理等领域。

邻里微电网

块链技术能够购买和销售邻里微电网产生的可再生能源。 当太阳能电池板产生过剩的能量时，基于Ethereum的智能合约将自动重新分配。 类似类型的智能合约自动化将具有许多其他应用，因为物联网成为现实。

Consensys位于布鲁克林，是全球最重要的公司之一，正在为Ethereum开发一系列应用。 他们正在合作的一个项目是Transactive Grid，与分布式能源装备LO3合作。 目前正在运行的原型项目使用Ethereum智能合同来自动监测和重新分配微电网。 这种所谓的“智能电网”是IoT功能的早期例子。

身份管理

在网络上需要更好的身份管理。 验证您的身份的能力降低在线发生的金融交易的隐患。 但是，网络商务所带来的安全隐患的补救办法是不完美的。 分布式分类帐提供增强的方法来证明您是谁，以及将个人文档数字化的可能性。 拥有安全身份对于在线互动也是重要的，例如在共享经济中。 毕竟，良好的信誉是在线交易的最重要条件。

开发数字身份标准被证明是一个非常复杂的过程。 除了技术挑战之外，通用的在线身份解决方案需要私营机构和政府之间的合作。 此外，需要在不同的国家进行法律制度的导航，问题变得十分困难。 互联网上的电子商务目前依赖于SSL证书（小绿色锁），用于网络上的安全交易。 Netki是一个希望为区块链创建SSL标准的创业公司。 Netki最近宣布了350万美元的种子，Netki在2017年初将推出产品。

反洗钱（AML）和 充分了解你的客户（KYC）

反洗钱（AML）和充分了解您的客户（KYC）在区块链应用这块有很大的开发潜力。 目前，金融机构必须为每位新客户执行劳动密集型多步骤流程。 通过跨机构客户验证可以减少KYC成本，同时增加监控和分析的有效性。

启动Polycoin有一个涉及分析交易的AML / KYC解决方案。 被认定为可疑的交易转交给合规官。 Tradle正在开发一个名为Trust in Motion（TiM）的应用程序。 作为“KYC的Instagram”，TiM允许客户拍摄关键文件（护照，公用事业帐单等）的快照。 一旦经过银行的验证，这些数据被加密地存储在区块上。

数据管理

今天，为了交换大家的个人资料，人们可以免费使用Facebook等社交媒体平台。 将来，用户将能够管理和销售其在线活动产生的数据。 因为它可以容易地以小数量的分发，比特币（或类似的东西）很可能是用于这种类型的交易的货币。

麻省理工学院项目Enigma了解到，用户隐私是创建个人数据市场的关键前提。 Enigma使用加密技术来允许单个数据集在节点之间分割，同时在整个数据组上运行批量计算。 数据碎片也使Enigma可扩展（不像那些在每个节点上复制数据的区块链解决方案）。

土地所有权登记

作为可公开访问的分布式账本，区块链可以使各种记录更有效率。 属性标题就是一个例子。 他们往往容易受欺诈，以及管理费用高昂和劳动密集。

一些国家正在进行以封锁为基础的土地登记项目。 洪都拉斯是第一个在2015年宣布这一举措的政府，尽管该项目目前的状况不明确。 今年，格鲁吉亚共和国与Bitfury集团达成协议，开发了一个区块链产权制度。 据报道，高调的经济学家和产权倡导者Hernando de Soto将就该项目提供建议。 最近，瑞典宣布正在试验一个块式的财产申请。

股票交易

股票结算增加效率的潜力为股票交易中的区块结构提供了强有力的用例。 执行点对点时，交易确认变得几乎瞬间（而不是花三天时间清算）。 潜在地，这意味着中介机构（如结算所，审计师和监管人）被从过程中移除。

许多股票和商品交易所都是为其提供的服务提供原始形式的封锁应用程序，包括澳大利亚证券交易所（澳大利亚证券交易所），德意志交易所（德国法兰克福证券交易所）和JPX（日本交易所集团）。 纳斯达克的Linq是私人市场交易的平台（通常在IPO前创业公司和投资者之间），这是该地区公认的先行者最为高调。 与积木科技公司Chain的合作，Linq宣布在2015年完成其首次股票交易。纳斯达克近日宣布，开发一项针对爱沙尼亚股票代理投票的试用块链项目。