比特币是如何工作的？

密码学

有几种加密技术构成了比特币的本质。

首先。每一枚硬币都与它当前拥有者的公众联系在一起。当您向某人发送比特币时，您创建一条消息（），将新所有者的公钥附加到该数量的硬币上，并使用您的私钥。当这个交易被广播到比特币网络时，这将使每个人都知道硬币的新所有者就是新密钥的所有者。你在邮件上的签名可以为每个人验证邮件的真实性。所有人都保存完整的历史交易记录，因此任何人都可以验证谁是任何特定硬币组的当前所有者。

完整的交易记录保存在，一系列的记录称为记录。网络中的计算机有区块链的副本，它们通过相互传递新的区块来保持**。每个块包含自上一个块以来已发送并分组执行的事务。为了保持区块链的完整性，链中的每个区块都会确认前一区块的完整性，一直回到第一个区块，也就是说。记录插入的成本，因为每个块都必须满足一定的要求，因此有效块的生成就变成了双方都不能通过fork链覆盖之前的记录。

为了使比特币难以生成，使用了成本函数；Hashcash是第一个安全、高效、可验证的成本函数或工作量证明函数。hashcash的优势在于它是非交互式的，并且没有密钥必须由中央服务器或依赖方进行加密管理；因此，hashcash是完全分布式的，并且具有无限的可扩展性（hashcash使用对称密钥加密，一种单向hashcash函数，通常为SHA1或Sha）-256）

比特币以完整性、区块链和现金成本函数为基础。

加密哈希函数实际上接受几乎任何大小的输入数据，并以一种高效且不可能的反向或预测方式将其转换为相对紧凑的字符串（SHA-256为32字节）。对输入数据进行最小的更改可能会意外地更改其哈希值，因此没有人可以创建提供完全相同哈希值的不同块。通过提供一个紧凑的哈希值，可以确认它只匹配特定的输入数据，而在比特币中，作为区块链的输入数据要比SHA-256哈希大得多。通过这种方式，比特币区块不必包含序列号，因为区块可以通过其哈希值进行识别，以实现双重识别和完整性验证。同时提供自身完整性的标识字符串称为自认证标识符。

哈希函数的hashcash系数需要传递，哈希函数的输出有许多前导零。从技术上讲，为了允许对一批hashcash领先的0位方法进行更细粒度的控制，比特币扩展了hashcash解决方案的定义，将hash处理为一个大的big-endian整数，并检查该整数是否低于某个阈值。hashcash cost函数通过使用值扰动块中的数据进行迭代，直到块中的数据经过哈希处理以生成低于阈值的整数。块的低哈希值可以作为一个标准，便于验证网络上的每个节点都可以立即验证块是否满足要求。

通过这个框架，我们可以实现比特币系统的基本功能。我们拥有可验证的比特币所有权，并拥有一个分布式数据库，记录所有可以阻止的交易。

比特币

正如我们在前一节中所提到的，将区块添加到区块链中非常困难，需要时间和处理能力才能完成，而这一时间和力量的动机是那些尝试生成区块的人将获得奖励。奖励有两个方面。首先，区块生产商获得一定数量的比特币，这是网络同意的（目前的奖励是25比特币，这个价值将每21万元减半）。第二，任何生产商都可以要求大宗商品所包含的交易可能存在。

这就产生了一种称为“比特币”的活动，它利用处理能力来尝试生成有效块，从而“挖矿”一些比特币。网络规则进行调整，使区块产量保持在大约每10分钟一个区块。因此，一个矿工从事挖矿活动的次数越多，每个单独的矿工生产区块的难度就越大。总难度越高，攻击者越难盖住目标的**。区块链有自己的构建块（这使得他可以将硬币的成本提高一倍。有关更多信息，请参见第页）。

除了对维护交易数据库很重要外，挖矿也是人们在比特币经济中创建和分发比特币的一种机制。网络规则使得在未来100年内支付或花费几十年的时间成为可能，参见。比特币不是把钱从直升机上扔掉，而是奖励那些为网络做出贡献的人。将创造2100万比特币。

金银花

这是所有比特币节点的通用总账审批，详细说明了每个比特币或其一部分的所有者。与传统的银行系统不同，在传统的银行系统中，没有中心化的地方，这个账户交易是存储的。这是通过广播小块（“块”）来实现的，每个块都表示它是前一块的延续。区块链可以拆分；也就是说，两个区块可能指向同一个父区块，并包含一些交易，但并非所有交易都相同。当这种情况发生时，网络中的每台计算机都必须自己决定哪个分支是“正确的”分支来接受并进一步扩展。

本例中的规则是接受“最长”有效分支。从接收到的块的分支中选择路径的总“难度”是**的。这是假定的块序列。对于所需的比特币，这将是事件的“真实”顺序，这是在计算余额以显示给用户时需要考虑的问题。

随着新块的不断生成，在未来的某个时刻，仍有可能将另一个分支变成最长的分支，但扩展一个分支需要大量的能量，节点会尝试扩展接收到的分支并接受它（通常是最长的分支）。因此，与第二长分支相比，分支越长，第二长分支追赶和克服第一个分支所需的能量就越大。在网络中听到的节点越多，分支就越长，下一次生成块时，节点接受最长链的可能性就越小。

因此，交易成为最长区块链的一部分的时间越长，它就越有可能无限期地留在区块链中。这就是交易不可逆转的原因，它阻止了人们拥有自己的硬币。在资金应该转移给他/她之后，每个交易的接受者的工作是检查交易后区块链的长度，因为在交易之后，向最长的分支添加的区块越多，发生的可能性就越小。其他分支会克服它吗？

当交易后的区块链足够长时，其他分支机构几乎不可能克服它，所以人们可以开始接受交易是真实的，这就是为什么区块也可以作为交易的确认；即使另一个分支确实克服了交易障碍，大多数区块仍将由与硬币发送者无关的人生成，因为大量的人正在尝试生成区块。对于网络中的所有节点，这些块与先前接受的分支中的块一样可能包含事务。

比特币依赖于这样一个事实，即没有任何一个实体能够在任何相当长的时间内控制网络上的大部分CPU功率，因为如果他们能够控制，他们将能够扩展他们选择的树的任何分支，并且比任何树都快。您可以扩展其他分支，使它们成为最长的分支，然后**控制其中出现的事务。