史上最易懂的比特币原理介绍

“账本”——理解比特币的基础

比特币为何有去中心化的特点？

想象现实社会，如何证明你有多少资产？必须有一个中介机构（比如银行），用其信用证明你有那么多钱，在现在的社会，讲究的是一个“现有持仓的概念”，而比特币，讲究的是“交易记录的概念”。

什么意思呢？

从比特币诞生至今，每一笔交易记录都被记录了下来，记在了一个大大的“账本”中，假设只有A,B,C三个人，每个人初始有100比特币，他们之间的历史交易记录如下：

那么假设现在C要给A转移100个比特币，系统如何运行呢？

系统根据过去所有的交易记录，测算出C可用90个比特币

100>90 交易无法成功

当然，如果是转移80个比特币，80

比特币的核心，是交易记录。

“HASH函数”——比特币的根基

数学上常常有个现象，正运算很简单，逆运算很复杂：

23*29=667，但逆运算667/29运算量却大很多

那么Hash函数将这一特点发挥了极致，正运算很简单，逆运算的计算量却相当大。

什么意思呢，我们计Hash函数为H(X)，那么知道X算H(X)很容易，知道H(X)倒推X却相当难，没有简便方法，只能枚举。

本文所说的hash函数，指的是hash256函数，函数生成的数是一个256位的二进制数。

所谓区块链，只是将整个交易的大大的“账本”，按时间顺序放在不同的区块中，每一个区块有一个密码，每一个区块的密码写在下一个区块的开头。每个区块链最多放2400条交易记录。

那么假设现在C是最新的区块，我们有最新的交易记录，上个区块B区块的密码，那么密码C是如何确定的呢？

我们找到密码C，是的C区块（密码B,在C区块的交易记录，密码C）满足H（C）的前60位都是0。

要知道，密码C可以是任意数，密码C的任何微小的改动，整个区块C的hash值就会发生巨大的改变，结合前文讨论，没有简便算法，只能枚举，因此找密码的过程拼的就是计算机的运算能力。

那么，为了奖励辛辛苦苦找到密码的人，我们允许他他找到密码的区块开头加一条特殊的交易：获得50个比特币！,这个行为，叫挖矿。

可以看出，比特币世界的全部增量之来源于挖矿的奖励，但是比特币规定，挖矿的奖励随时间递减，一开始是50，然后是25，……目前是12.5。这种幂次递减的特性能保证比特币总量是有限的。

这些区块链起来，就是我们的总“账本”了。

如何保证不被造假？比特币最天才的想法——proofof work

比特币是一个账本，每个持有比特币的人手中都有一份这样的账本，每当有交易产生就向全世界的人广播这条记录，大家在更新自己的账本，把你这条记录加进去。

那么，防止造假的核心规则是什么呢？：

当有两个以上的区块链出现时，我们相信长度最长的区块链。

原理就是，区块链长度越长，蕴含的计算量就越大，你造假是无法超过其他人的计算量的。

比如你造假想改变B区块的交易记录，那么整个B区块的hash值变了，你必须重新算一个B区块的密码，但是C区块的开头是B区块的密码也跟着变了，你必须又要重新算C区块的密码，等你算好之后，其他人已经算出D,E区块了，你的短的区块链将不被承认。

理论上要造假必须超过世界上其他人一半的运算力，这是不可能的，因此目前来看比特币是安全的，只要hash函数的不可逆特性不被破解。

TIPS:你肯定会问，一个区块链为什么只能放2400条交易记录，放更多不行吗？如果你能放4800条（翻倍），那么在新的规则下，你得到的是——比特币现金！