個人理解的位元幣
最近幾天，看了一下有關位元幣的介紹，再此做一下筆記，
位元幣的的基本介紹
1.誕生
2008年11月1日，世界金融危機爆發，一位名叫"中本聰"的極客發表《位元幣：一種點對點式的電子現金系統》的文章（稱之為"白皮書"),提出了位元幣的概念和位元幣協議，從而標志著位元幣的誕生，
2.中心思想：一種去中心化記賬系統
現在主流的記賬系統為中心化記賬系統，比如銀行，生活在一個群體里的每個人都不需要知道其他人的賬戶資訊，記賬這一作業交由銀行來進行，
比如，在一個群體里，有A、B、C、D四個群體，A付給B10個BTC(位元幣)，這個記賬資訊不必傳給C和D，只用將記賬資訊傳遞給銀行，由銀行來進行管理記賬資訊，
而位元幣是一種去中心化記賬系統，它的形象理解如下圖所示：
當A給B十個BTC后，沒有銀行這個中心記賬系統，A需要將這個交易資訊廣播給這個群體里的每一個人，
位元幣的三個基本問題
1.為何記賬？
2.以誰為準？
3.如何防偽？
1.為何記賬？
在位元幣交易系統中，沒有銀行這個中心記賬系統，為什么群體中的人要浪費時間和精力給你記賬呢？
答案：不是白記賬，有好處——記賬獎勵；規定用戶的其它人記賬會得到一定比率的手續費 ，而且還會有打包獎勵
1.1 關于打包和區塊鏈
如果在群體中A給B10BTC，B給C5BTC，C給D2BTC,這個時候它會生成一個賬單，這時我們將記賬資訊打包成一個"區塊"，如下圖所示：
然后將此打包好的記賬資訊與之前的記賬記錄的區塊連接起來，就形成了區塊鏈，
而這個用戶群體里面的哪一個用戶完成了對當前交易記錄的打包，形成了區塊，并與之前的交易記錄連接起來，就形成了區塊鏈，就會得到打包獎勵，并向全網傳播此次完成的區塊鏈，
1.2 挖礦原理
位元幣設計者設計平均每10min打一個包，打包獎勵首四年是一次50個位元幣，然后后面的一個四年為25個，又后面一個四年就是12.個，按此每四年打包獎勵減少一半，總共位元幣的數量為2100萬個，而打包的這個程序就是所說的"挖礦程序"，
那么如何挖礦呢？
相關函式：哈希函式：sha256加密：將一個輸入轉換成256為二進制數，加密方法特點:正向容易，反向困難，
如上圖所示，一個新的賬單資訊需要打包，此時又A、B、C三個人在嘗試打包，
挖礦程序就是一個解數學題的程序，具體步驟如下：
1.字串：前塊頭部+賬單資訊+時間+亂數
區塊包含一個頭部和資訊，，而此時用戶打包時，需要解的字串格式如上式所列，前四項是確定的，我們只有通過不斷地改變亂數這一項來進行解密，（故要求電腦運行性能計算能力快)
2.將上述字串通過sha256加密演算法加密，得到256位二進制數hash
3.要求前n(難度等級）位必需是0，若A、B、C三個人如果有人通過改變亂數項完成了要求，算出了規定的字串就形成了一個頭部，完成打包，獲得打包獎勵，挖礦成功，
1.3 難度等級n的設定？
n越大，難度越高，礦越不容易挖，但位元幣設計者規定平均每十分鐘可以打包出一個塊，所以難度等級n并不是一成不變的，而是根據當前算力在進行變化，故要想提高挖礦效率，就需要有更多算力的設備來挖礦，這樣從理論上講，提高了挖礦成功率，
2.以誰為準？
這么多人進行打包，那么最終形成的區塊鏈以誰為準呢？
答：規定以最先完成打包的人形成的區塊鏈為準
3.如何防偽？
1.身份認證
傳統的身份認證方式有：人臉、簽名、指紋
而位元幣采用電子簽名，示意圖如下：
首先用戶注冊，系統會生成亂數，并形成私鑰(注意這個需要保密),私鑰用于加密資訊，然后通過私鑰可以計算出公鑰(通過公鑰推不出私鑰，非對稱加密),公鑰用于解密私鑰加密的資訊，最后還會有地址，
別人給你錢：只需要你的地址
你給別人錢：需要公鑰和地址
eg：A給B十個BTC
首先A給B十個BTC通過加密獲得摘要，然后摘要通過私鑰加密得到密碼，
然后A將此交易資訊廣播出去，如何判斷訊息真偽，首先記錄資訊是已經公開的，通過HASH加密，獲得摘要1，然后還可以通過公鑰和密碼解密出摘要2，將摘要1和摘要2進行對比，看起是否相同就可以查出此條資訊的真偽，
2.雙重支付
1.余額檢查
由于用戶的賬單資訊區塊鏈是公開的，所以可以通過回溯用戶的區塊鏈來獲得該用戶的余額資訊，
2.雙重支付
問題：A給了10BCT給B，同時A又給10BTC給C,由于資訊傳遞速度不同，其他用戶接受到兩條訊息的順序也不同，如何確認那一條資訊為真，并作為區塊鏈呢？
答：等到其他用戶有一個幸運兒成功打包交易資訊，并形成區塊鏈，則以此用戶的訊息為準，其他正在嘗試打包的用戶，放棄打包此條訊息，
3.防止篡改
1.原則:最長鏈原則
用戶已最長的區塊鏈為準，并在此區塊鏈上繼續打包，使其不斷延長，
2.關于篡改
如圖，若當A給B10BTC后，A進行篡改資訊，從當前交易資訊之前開始打包出新的一條區塊鏈，由于最長鏈原則，其他用戶都在A給B10BTC這條打包資訊后進行打包，而A則單獨在另一條鏈上進行打包，此時A就相當于與全世界做對抗，若A新開辟的區塊鏈長于其它用戶共同打包的區塊鏈后，則表明篡改成功，但邏輯告訴我們，此時A擁有全世界超過50%的算力，完全可以沿著長的區塊鏈進行運算，而不會去做出篡改資料這種吃力不討好的作業，效益不高，
至此，位元幣介紹完畢
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標籤：區塊鏈
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