比特币“新手”入门概念集

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本文来自金马老师的课程——《金马带你投资区块链》课程，以及“白话区块链”公众号中的概念。 我的目的是同时记录同一个概念的不同描述。 对比一下，理解更清楚。

一方面，我属于“盗版”。 如果你觉得对你有价值，可以加入金马老师的“金马带你投资区块链”小密圈。 它的课程可以帮你实现财富自由，堪称老师。 做宣传。

另一方面，我想自己对区块链有一个基本的了解。 当我看到不同的概念时，我可以直接从这里进行比较。

1、什么是比特币？

金马老师给出的定义：

比特币有两个含义。 比特币是第一个区块链实现，比特币也是一种数字货币。 今天我们重点讲第二个意思。

第二层含义，比特币是一种没有实体的数字货币。 将密钥存储在数字钱包中是使用比特币的唯一条件，这将控制权掌握在个人手中。

小来老师给出的定义：

第一个意思：比特币是这个世界上被证明是成功的区块链应用。

第二个意思：用去中心化的技术维护一个公众账户或者一个有公众账户的世界银行，一个基于区块链技术的世界银行。

第三个意思：去中心化，用p2p技术加密技术，区块链技术，保证账户开放的世界银行被称为比特币世界银行。 发行了一种货币，也恰好称为比特币。 此外比特币会越来越值钱吗，比特币是一种货币。

第四个意思：在这样的世界里，不同于现实世界，它可以是银行，也可以是货币。 比特币银行发行的货币也称为比特币。 其实这个比特币在某种意义上就相当于这个去中心化的世界银行的股份和股票。

举个例子：

如果在广场上跳舞的爷爷阿姨们来问什么是比特币，我们应该怎么给他们解释呢？ 咳咳，别说我瘦了，聊聊，学一点~

假设广场舞社，为了鼓励大家多跳，规定每次来加2分，无故不来扣3分，每次领舞加1分。 . 积分的变化由俱乐部的王阿姨记录。 年终积分可兑换花生油等奖品……

其实在现实生活中，银行的职责和王阿姨一样——记账（只是王阿姨记积分，银行记钱）。 发工资的时候，银行会往你账户里加2000元； 买瓶洗发水减20元； 每年加息100元； 转账就是自己账户减去1000，对方账户加1000.. ....

但是银行和王阿姨最大的区别就是王阿姨是免费为大家服务的，银行却要我们收钱、卡费、年费、转账费……看看银行多少座高楼有，雇了多少员工，我们就知道银行收了我们多少钱。

如果有一天我们不要银行或者王阿姨记账，能实现吗？

太好了，比特币就是这样。

我们可以把使用比特币的人看成是一个广场舞俱乐部的会员，这个俱乐部的积分规定如下：

1）每个人的初始积分（即比特币）数量为0；

2）社区中的人们共同维护一个账本。 不管有没有变化，账本每10分钟更新一次，更新后必须通知社区主；

3）社区内任何人都有记账权，只要记账就可以获得50个比特币的奖励（每四年减半，现在是12.5个比特币）。

4) 所有想要记账的人都必须计算出同一个数学题，第一个答对的人才有资格记账。

5）比特币上限为2100万枚。 如果全部发出，则抢到记账权的人可以获得过去10分钟内所有转账的手续费。

我们将抢占记账权以获得比特币奖励的过程称为挖矿。

最初，比特币价值不大，只有它的发明者中本聪愿意开采。 在中本聪默默挖出超过100万个比特币后，人们终于开始陆续加入挖矿队伍。 后来，一些实体店、网站等开始接受比特币支付。 人们对比特币的需求增加，比特币变得越来越有价值。

这样的说话方式爷爷阿姨应该能听懂吧？ 至少我天天跳广场舞还当过领舞的妈妈懂了，哈哈哈~~~

2、什么是挖矿？

与央行发行的人民币不同，比特币是通过“挖矿”产生的。 挖矿实际上是一种解决数学问题的竞赛，计算速度快的人会受到新币的鼓舞。 在这个过程中，每个矿工利用自己的计算能力来验证和记录交易。 相当于把央行的货币发行和结算任务分配给每个参与挖矿比赛的人，这就是“分布式”计算。

白话区块链给出的解释：

比特币中的“挖矿”是什么？

答：比特币中的“挖矿”其实就是记账的过程。 比特币的计算采用一种称为“工作量证明（PoW）”的机制。 为了找出谁的计算能力更强，每解一道数学题，只有解题最快的计算机才能记账。 抢到记账权的计算机将获得25个比特币作为奖励。这种行为通常被称为“挖矿”，获得的比特币被视为挖矿成功的奖励

3.通缩货币

通货膨胀的原因之一是政府过度发行货币，这使得我们每个人身上的钱越来越不值钱。 比特币协议规定，新币的挖矿速度每四年减半。 一般来说，比特币总量不会超过2100万个，会达到2140个左右。比特币总量的变化曲线如下图所示。

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所以，从长远来看，比特币是一种通缩货币。 持有比特币是避免通货膨胀的手段之一。 这张图的横坐标是时间，纵坐标是比特币的数量。

我们看到，未来能挖出的比特币越少，自然挖矿成本就越高。

4.权力下放

传统货币体系的运作是“中心化”的。 买卖东西总是要通过银行或者大公司去取钱或者收钱，否则没有办法建立信任。 比如我们在淘宝上买东西，需要先把钱打给阿里巴巴，阿里巴巴确认收货后才会把钱转给商家。

比特币的创新之处在于它是完全“去中心化”的，不依赖像阿里巴巴这样的中央权威机构。 我可以直接把钱给你，但我不怕你不给，因为当交易发生的时候，全网无数的账本会共同记录这笔交易。 而这个同步记录过程是分布式的、去中心化的。

五、比特币的四大创新

金马老师给出的定义：

1. 一个去中心化的点对点网络：我可以直接给你汇款，不用经过银行、阿里巴巴等大公司

一个公开的交易账本：所有的交易都记录在全网共同维护的大账本中，这就是众所周知的“区块链”技术。 去中心化的数学和确定性货币发行：世界各地的矿工都在竞相解决数学问题以寻找硬币。 货币出现的速度会越来越慢，总量是确定的。 去中心化交易验证系统：无需权威机构相互“验证”。 纸币可以被“伪造”，即一张钱出现在两个不同的地方。 但比特币通过数学验证机制保证不会出现这种“双重支付”。

白话区块链介绍比特币的特点：

1）权力下放。 不依靠任何一个中心记账，而是大家共同维护一个账本，谁都可以抢到记账权。

2）不可篡改。 每个块都带有时间戳，所有块都首尾相连。 一旦要更改块中的数据，时间戳将不匹配； 俱乐部里的每个人都在看。 如果你想篡改，至少有一半以上的人愿意和你“指鹿为马”。

3）公开透明。 任何账户的往来账户都可以在区块链上查到。 当你转账给他人的时候，你不用担心对方收了钱又不认账，这一切都在区块链上一目了然。

4) 反审查。 政府不能让比特币挂掉，除非阻止任何人挖矿，也就是瘫痪世界网络，银行、支付宝、微信只是政府口头上的事情（比如撤销支付宝的牌照）； 你的比特币存储在一个去中心化的网络中，没有人可以拿走它，政府可以随时“偷走”你银行卡里的所有钱（比如你打官司）。

5）国际化。 因为比特币只存在于互联网上，如果你想转账、支付或购买比特币，只需要连接到互联网上进行操作即可。 从比特币钱包的下载数据来看，全球有200多个国家使用比特币，比美元、人民币等货币更加国际化。

6）抗通胀。 人民币总额不设上限。 政府每年印很多钱。 比特币的上限是2100万，谁也改不了。

6. 比特币客户端

基本上有两种方式参与比特币交易。 一种是维护一个“完整的客户端”，自己保存所有比特币的整个交易历史，不依赖其他服务器和第三方服务。 另一种是普通用户常用的“轻量级客户端”，不保存完整的历史记录，而是通过可信的第三方服务器获取交易信息。 这就是人们通过 okcoin 和云币网购买 BTC 的方式。

由于第三方介入存在风险，即使比特币交易账本全网公开透明，选择不可靠的在线钱包服务仍可能导致币丢失。 因此，大家一定要选择信誉可靠的第三方交易客户端。

7 使用比特币客户端

一个比特币客户端通常由一个钱包和多个比特币地址组成。 比特币地址是公开的，任何人都可以通过这些地址向你的钱包转账。

要发送比特币，你只需要输入地址和金额，收款人会用私钥（如下所述）签署交易，从而向全网宣告：比特币已经从一个地址转移到另一个地址。 从交易完成到“确认”大约需要10分钟，因为这笔交易必须经过矿工挖矿打包成一个区块，这样才会被全网接受为“确认”。

8.私钥

比特币的地址相当于一个带锁的邮箱，而私钥就像是这把锁的唯一钥匙。 比特币地址是公开的，每个人都可以向这个地址汇款，但只有持有“私钥”的人才能打开用这个地址锁定的比特币。 因为只要知道私钥就可以拿走比特币，所以私钥一定要妥善保管。

9. 比特币交易流程

A支付0.1个BTC给B的过程是这样的：A用B的“专属地址”锁定要支付给B的0.1个BTC，然后发给全网，相当于在向大家喊：“我要我可以打开这个锁定它的人发送了 0.1BTC”。

B马上会在网络中收到这个消息，于是他拿出私钥尝试开锁。 因为只有B的钱包里的私钥才能匹配到这个地址，所以只有B才能兑换钱。

10.在总账中记录交易

交易信息必须传输到比特币网络，成为总账的一部分。 该分类账称为区块链。 一个“区块”记录了一段时间内所有的交易信息，“链”是因为所有的历史数据区块都会串联起来。

（一）全网传播

比特币的账本是分布式的，网络中的每个节点都在帮助记账。 当A支付给B 0.1 BTC时，他只需要对着自己周围的节点喊一声，收到消息的节点就会迅速将消息发送给自己的邻居。 只需几秒钟就可以传遍整个网络。 现在，大家都知道“A支付B 0.1BTC”。

(2) 挖矿验证

交易在比特币网络中传播，但只有在被矿工“挖掘”以验证它并将其添加到新区块时，它才会成为分类账的一部分。

11.采矿

挖矿的过程就是将过去一段时间的交易记录打包成一个区块，这个过程也会产生新的比特币。

挖矿其实可以想象成很多人聚在一起求“数独”游戏的解法（9x9数独要求每一行、每一列、每一对角线都有1-9）。 矿工解决问题的方式很愚蠢。 不断尝试，没有更快的方法，只有比尝试更快的人更好的运气。

数独游戏的难度可以通过改变行和列的大小来调整。 试想解一个几千几千的数独，确实很难。 但是，如果给你一个完整的数独，你可以快速验证解决方案是否有效（检查每一行和每一列是否有重复数字）。

“难解易验证”是比特币益智游戏的最大特点。 当然，真正的比特币谜题其实是基于哈希加密算法的，这个我们后面会详细讲。

一个交易需要解决问题来构建一个区块来证明它是有效的。 矿工们正在共同努力，为这个区块贡献计算。 更多的计算意味着更多的人相信交易是有效的。

12. 矿池

矿池是矿工组成团队解决问题的地方，当他们获胜时，他们将根据工作量分配收获的比特币。 这个时代，一个人很难完成一件事，挖矿也是一样。

13. 区块链

区块链是区块链。

区块是一个一个产生的，当前区块链的产生是基于前一个区块的，所以当前区块每被解析一次，都会在前一个交易的基础上增加一个证明，从而获得更多的网络信任。

随着链的增长，计算复杂度不断增加，删除和修改之前的区块变得越来越困难（基本上不可能撤销一个超过 6 个证明的区块）。 所以一个简单的验证交易是否有效的方法是确保交易在区块链中，并且在它后面有几个新的区块。

你可以这样理解，写出来的积木就像倒水一样。

此外，我们可以通过区块链追溯每一笔历史交易，确保比特币的来源被清楚地记录下来。

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白话区块链解释：

什么是区块链？

区块链（Blockchain）是指一种通过去中心化和去信任化来集体维护可靠数据库的技术方案

通俗地说，区块链技术是指一种全民参与记账的方式。 所有的系统背后都有一个数据库，你可以把数据库想象成一个大账本。 那么谁来记这个账本就变得很重要了。 目前，谁拥有该系统谁就记账。 腾讯留着微信的账号，阿里留着淘宝的账号。 但是现在在区块链系统中，系统中的每个人都可以有机会参与记账。 如果某个时间段内有任何数据变化，系统中的每个人都可以记账，系统会判断这段时间内记账最快最好的人，将他记账的内容写入账本，并在写这段时间内，将账本的内容发送给系统中的所有其他人进行备份。 这样，系统中的每个人都有一个完整的账本。 这样，我们称之为区块链技术。

14.全客户端

自己维护一个全节点客户端的成本比较高，但是可以保证你的钱包安全。 如果你有几千甚至几万个比特币，你可以考虑使用这种方法进行安全存储。

从 bitcoin.org 下载的客户端包含了比特币系统的方方面面，是一个独立的全节点。 但由于包含所有历史数据，下载整个区块链可能需要数天时间，请确保您有足够的硬盘容量、带宽和时间。

15. 编译比特币源代码

对于开发人员，您可以从 GitHub 上的比特币页面下载代码并自行编译。 从终端运行 bitcoind 也需要下载所有块。

书中循序渐进地教授Bitcoin core的JSON_RPC API接口的使用，包括以下技巧点：

1、获取比特币核心客户端状态信息

2. 钱包设置和加密

3.钱包备份比特币会越来越值钱吗，明文导出还原

4. 钱包地址和接收交易

5.查看区块信息

6. 基于UTXO（未花费交易输出）的建立、签名和提交

16.钥匙

比特币交易需要通过有效“数字密钥”生成的签名进行验证。

密钥成对出现，由“私钥”和“公钥”组成。 公钥就像银行的帐号，私钥就像控制帐户的 PIN 或支票上的签名。

公钥用于接收比特币，私钥用于对接收到的比特币进行签名。 公钥可以由私钥唯一生成，但知道公钥不能反推私钥，保证了比特币的安全性。 如果你懂一点密码学，这就是非对称加密。

17.地址

比特币地址是通过账户所有者的公钥生成的。 你只需要告诉别人比特币地址，他们就可以给你转账。

18、私钥、公钥和比特币地址的关系：

公钥可以由私钥唯一生成，公钥可以生成比特币地址。 但是反过来是解决不了的。 私钥必须时刻保密，丢失就等于丢失比特币。

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这张图可以给你一个非对称加密的概念。

19. 钱包和助记词

由于完全不规则的密钥对不易维护和记忆，目前的钱包大多从一个“种子”中生成很多密钥。 如图所示，新密钥由后代复制。

种子可以是随机生成的数字或助记符。 单词序列是钱包的备份，可用于恢复或重新创建新钱包的密钥。 助记词可以让人们更方便地抄录和存储。

这里要提醒的是，由于知道助记词可以重新创建种子恢复钱包，所以一定要妥善保管好助记词。 很多人在使用imtoken时将助记词截图，导致钱包信息泄露。

切记不要截图，最好抄下来。

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家里的内容会涉及到密码学和数学。 我们将以最通俗的方式进行解释。 不要有压力。 就算看不懂，也要看。

20. 椭圆曲线加密（从私钥到公钥）

通过椭圆曲线加密算法，可以从私钥计算出公钥，这是一个不可逆的过程：K = k * G。其中k是私钥，G是一个常数点，称为生成点，K是生成的公钥。

让我们用一个例子来理解椭圆曲线加密：

小明上小学二年级，会算加法，不会算除法。

你：“小明，小明，过来，叔叔问你，什么是1+1？”

明：“等于2。”

你：“考试难不难你，7+7是多少？”

明：“切，等于14。”

你：“好吧，那叔叔再问你，有多少个7加起来是56？”

明：“……”，默默拿出草稿纸、铅笔、手指、脚趾，进行了10分钟的深算：2个7等于14，3个7等于21，4个7等于28……”大叔，我算出来了，是8吧？”

你：“好孩子，大叔不信你考不上，几个7加起来等于8***92？” 你心想，以小明的计算能力，可能需要一年半载才能算出这个数字。

明：“叔叔好厉害，我想不通。”

对于椭圆曲线码，示例中固定生成点G为7； 例子中私钥k为8，也就是对G的加法次数(G+G+...+G = kG)； 公钥K是得到的结果（56和8-92）

上面的数字8----92加了星号，很奇怪。

让我们继续，与上面的例子不同的是，椭圆曲线密码学中的“加法”是基于“有限域上的二元三次曲线的点”。

具体来说，这个加法可以用下面两张图来表示。 连接两点后，求曲线交点相对于x轴的对称点。 图a是两个不同点的相加，图b是两个相同点的相加。

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此添加有两个重要功能

(1) 正向计算（由私钥计算出公钥）简单。

(2) 逆向计算（从公钥推导出私钥）非常困难。 由公钥推导出私钥只能由例子中的小明这样的傻瓜来完成。 以目前的计算能力，打破椭圆曲线是不现实的。

看个例子就明白为什么往前推容易，往后推难：

椭圆曲线加密公式：K=kG。

前推：知道k，G，找到kG。

逆向推导：知道K，G，求出k。

我们先来看反向推导。 逆推只能用最傻的穷举法，比如k=10。

G==K?[否]

G+G=2G==K？[否]

2G+G=3G==K？[否]

3G+G=4G==K？[否]

4G+G=5G==K？[否]

5G+G=6G==K？[否]

6G+G=7G==K？[否]

7G+G=8G==K？[否]

8G+G=9G==K？[否]

9G+G=10G==K？ [是的]

找到答案需要10步，k=10。

再看正推。

已知k＝10。

G+G=2G

2G+2G=4G

4G+4G=8G

8G+2G=10G=K

分四步寻找答案。

哈哈，是不是有点晕？ 这不是很复杂。 如果你不明白，我建议你再读一遍。 实在不懂就记住，正推容易，反推几乎不可能。

21.哈希函数（从公钥到比特币地址）

比特币地址是通过单向哈希函数从公钥生成的。

哈希（Hash）是一种数据编码方法，将大规模数据（如一句话、一张图片、一段音乐、一段视频等）浓缩成一个数，从而方便地实现数据匹配和匹配的功能。搜索。

比如这里有10000首歌曲，给你一首新歌X，让你确认X是否在这10000首歌曲中。

将 10,000 首歌曲的每个音符与 X 进行比较非常慢。 然后，我们可以把每首歌的数据浓缩成一个数字指纹（称为哈希码），得到10000个数字，然后将X的数字指纹与这10000个数字进行比较，就可以知道X是否在那一万首歌曲中。

显然，多首歌曲可能具有相同的哈希码。 一个好的散列算法会尽量减少这种冲突，让不同的歌曲有不同的散列码。

即便是极小概率不同的歌曲hash code相同，那也只有几首，可以一一比较。

举个例子，如果要对10000首歌曲进行hash，一个简单的算法就是用这首歌在硬盘上占用的字节数作为hash码。 这样就可以把10000首歌曲“按大小排序”，然后遇到一首新歌，只要看新歌的字节数是否与现有10000首歌曲中的一首一样。 如果字节数相同，则可知新歌是否在10000首歌曲之内。

再说个题外话，我是程序员，算法题面试过几次，考过Hash的实现。

所以，如果你也是程序员，那你一定要了解Hash。

22. 比特币交易的生命周期

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跨网络传输交易

每个比特币节点都连接到一些其他节点，形成一个巨大的网络结构。 每个节点收到交易后都会进行验证，如果有效，则传播给其他节点，如果无效，则拒绝并返回。 一笔有效的交易可以在几秒钟内传遍整个网络。

比特币网络具有以下特点：

没有中心，所有节点都是平等的

传播灵活高效，能够抵抗攻击。

每个节点在传播交易之前独立验证交易，从而提高可靠性。

23.未使用交易输出

这个概念很重要，对你理解很有帮助，所以要仔细理解。

比特币交易的基本单位是UTXO“一笔未被花费的交易输出”。 在比特币的世界里，既没有账户也没有余额，只有分散在区块链中的 UTXO。

为了理解UTXO，我们假设这样一个场景：张三挖了12.5个比特币。 几天后，他将其中的2.5付给了李四。 几天后，他和李四各出资2.5个比特币凑成5个比特币支付给王五。

如果是基于账号的设计，张、李、王在数据库中各有一个账号，三人的账号变化如下图所示：

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我们正常的理解应该是根据上图

但是在比特币中，这个过程是通过UTXO实现的，如下图：

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看图你会发现，上一笔交易的输出是下一笔交易的输入，形成了一条交易链。 在一笔交易中，交易消耗的UTXO称为交易输入，交易创建的UTXO称为交易输出。

比特币钱包通过扫描区块链并汇总属于该用户的所有 UTXO 来计算用户的余额。 当用户进行支付时，他的钱包通过选择可用的 UTXO 来构建交易。 一旦选择了UTXO，钱包会生成包含签名的解锁脚本，相当于打开钱箱取钱付款。

24. 交易费用

大多数交易都需要向辛勤工作的比特币矿工支付交易费用。 交易费可以作为矿工确认区块的奖励。 交易费用会影响处理的优先级。 手续费充足的交易会更早地被包含在下一个开采的区块中，并会更早地得到确认和验证。 交易费用大部分由钱包程序自动为您计算。

对了，为什么steem bts eos不需要手续费？ 这是作业。

25.交易验证：UTXO锁定和解锁

比特币的交易验证引擎依靠两种脚本来验证比特币交易：锁定脚本和解锁脚本。

(1) 锁定脚本

当A支付B的比特币地址时，A会输出一个UTXO，并用包含B地址的锁定脚本锁定输出的UTXO，相当于告诉大家：花这笔钱的条件是能够打开锁。

(2) 解锁脚本

当B想要使用UTXO支付时，需要使用解锁脚本来证明他可以解锁之前对A的锁，这意味着他满足了花钱的条件。 解锁脚本包含使用 B 的私钥生成的有效签名。

(3) 交易验证

每个比特币客户端会同时执行锁定脚本和解锁脚本来验证这笔交易。 只有有效交易才会导致 UTXO 被标记为“已花费”，然后从有效（未花费）UTXO 集合中删除。

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