区块链学习笔记——什么是比特币

风险提示

因为现在的区块链领域充斥着大量的资金和空气币。 而且，一提到区块链，就不可避免地涉及到金融、投资或投机等话题。 投资有风险，决策需谨慎。 朋友们请擦亮眼睛，风险自负。

“比特币交易是一种在互联网上进行的商品买卖行为，普通人有参与的自由，风险自负。”

“代币发行、融资和交易存在多重风险，包括虚假资产风险、企业倒闭风险、投资投机风险等，投资者需自行承担投资风险，希望广大投资者会小心被骗。”

——摘自中国人民银行等五部委《关于防范比特币风险的通知》准备工作

比特币在技术上究竟做了什么？

上次，继比特币白皮书的内容之后，在技术领域也做了第二件重要的事情：

比特币用密码学重新定义电子货币

上面提到了数字签名和链的概念。 接下来要说说电子货币和交易的关系，不过我刚刚发现还有一个我之前想当然的技术，其实是中本聪继承的关键技术。 那是 -

哈希 - 摘要算法

是的，这是计算机算法中的一个概念。 Hash是一种音译，有时也称为摘要算法，或哈希算法。 这个算法一般用在数据管理中做索引什么的。 在密码学中，一般用作密钥和摘要。

我们可以把它理解为一种特殊的拍立得相机。 不管内容有多复杂，点击一下就可以生成一串固定大小的字符串。

哈希相机.png

一台好的哈希宝丽来相机具有以下特点：

快速拍照：给定原始数据，快速计算定长摘要。

难以恢复：有了摘要，在正常时间内几乎不可能恢复到原来的数据。

摘要哈希：这就是它被称为“哈希”的原因。 即使你在几万字的原始数据中修改了一个字母，摘要看起来也会完全不同，基本上是均匀分布的。

无冲突：简单地说，两个不同的东西不能拍出完全相同的照片。

那么，有了哈希和数字签名，比特币是如何完成交易的呢？

交易和“电子货币”

还记得白皮书中的这句话“We define an electronic coin as a chain of digital signatures.We define a electronic coin as a chain of digital signatures”。

所以，这个电子货币就是一叠签名串在一起的。 按照前面的比喻，一串签名邮箱，或者一串签名信封。 我们假设张三已经有了这样一个“一个”电子货币，就是一串“签名信封”。 让我们看看当张三打算把这个“电子货币”送给李四时会发生什么：

首先，张三先生用Hash拍立得相机将李四的公钥和这个“电子货币”之前的交易记录比特币忘记密码的人，也就是最后的签名信封，拍了一张总结照片。

接着，张三先生拿出自己的私钥，拍下抽象照片，用签名机制作了一个带有特殊锁的信封——也就是签名。

李四（其实可以是任何人），拿出张三的公钥，试了一下锁，发现可以打开。 证明信封上确实有张三的签名，而且签名是张三的。 当然，他可以进一步确认这些摘要中的信息也是正确的，包括上次交易（其实就是张三有多少“电子货币”），李四的公钥（为了确认，现在这些“电子货币”都是为了李四）。

一切无误后，将这个签名与之前的签名信封串起来。

现在，这个电子货币就是李斯的了！

比特币交易.png

我们注意到，在这个过程中，从张三到李四都没有任何“电子货币”，既不是实体的也不是虚拟的。 又不是张三专门给李四发过微信的。 而是直接在“某处”——也就是“这个电子货币”上面，张三添加了一条记录，说明这个货币现在属于李四，仅此而已。

同时通过一系列的密码学手段保证只有张三本人（或拥有张三私钥的人）才能添加这条转账记录。

注意，重要的事情再说一遍。 没有实际的“电子货币”可以四处移动。 每一种电子货币只是一系列的签名卡，最后一张签名卡证明了这种“电子货币”的最终拥有者。

现在还剩下一个问题，即所谓的双花问题：

如果张三在给王舞添加电子货币转账记录的同时，给李四添加了电子货币转账记录呢？ 那么这个时候比特币忘记密码的人，这个电子货币到底是李四的还是王五的？ 一块钱一遍又一遍的花掉，长此以往岂不是一团糟？ 这怎么行！