比特币系统与Blockchain（区块链）原理详解

一、什么是比特币系统

关于比特币专业知识讲解的内容和资料很多。 我只是把个人的学习和理解用通俗易懂的方式记录下来。 当你看到比特币时比特币技术原理通俗，你首先要问的是它是什么，是不是钱。 我可以肯定的回答大家，他是钱，但他不仅仅是个人，他其实是一个虚拟的电子货币支付系统，是的，是一个系统。

所以我在这里说了这么多废话，就是希望大家以后看到比特币的时候，我们不要把它当成一种币，而是一看到比特币，我立马觉得它其实是一个系统（电子货币虚拟支付系统）。 只要大家能这样想，下面的内容大家就明白了。

要想更清楚地了解比特币是什么，就必须知道，比特币其实是一个系统，并不是一个系统，而是一种基于各种“关键基本点”而“运行在某种协议技术上”的货币。 payment system”。那么笔者将分两步给大家一个简单的知识点，即比特币系统的“关键基本组成”及其“比特币运行机制”。

1.1 比特币系统的关键组成部分

首先，我发一张介绍比特币系统的图片，让大家简单了解一下。 这张图展示了一个完整的比特币系统是由什么构成的，那么我们从这张图中可以看到什么呢？

通过之前的个人学习，我简单总结了以下几个重点：

· 用户系统中的外围用户，如学生、教师、员工等等待用户；

· 旷工以人员和基础设施为整个系统的运行提供支持，其实际组成由人、计算机、电力系统、校准和认证等组成；

· 区块链（Blockchain） 看到Blokcchain，第一次听到这个词的人可能会一头雾水。 其实大可不必迷茫。 我给大家打个简单的比方，大家就明白了。 这个区块链其实就是整个比特币系统的底层协议，就像我们的互联网底层协议TCP/IP一样。 如果还不明白，那就简单点，大家理解为“记账本”就OK了。 它是整个比特币系统中负责记账的载体。

那么废话说了这么多，比特币是什么？ 亲们请往下看。 接下来，我们将从比特币的比特币支持流程和比特币发行流程两个方面为大家介绍比特币。

1.2 比特币系统运行流程

我个人对Bit的运行过程做了一个简单的总结，一个是比特币系统的“支付过程”，一个是“货币发行过程”。 了解了这两个过程，就基本了解了比特币系统是什么，也就了解了比特币是什么。

1.2.1 货币支付流程

1.2.1.1 关键词

在解释比特币的支付流程之前，我们先来看几个关键词：P2P、去中心化和终端用户

· P2P 我们称他为点对点（也就是个人对个人）；

· 去中心化很字面意思，理解起来也不难，就是没有中心，每个人都是个体对个体；

·End user 用户就是用户，无需解释。

好的！ 了解了以上三个关键词之后，我们再来看看比特币的定义。

比特币的定义：是一种基于区块链网络技术的去中心化、点对点的电子支付技术系统。 是不是听起来很模糊，好吧，那么简单来说，比特币就是一个P2P（点对点）的电子支付系统。

1.2.1.2 P2P支付流程

通过上面的定义，你可能还不明白它的运行过程，下面给大家举一个生活中的简单例子。

场景示例：A支付给B 100元，在“中心支付模式”和“点对点支付模式”下，他们分别如何完成支付？

· (1)集中支付模式

我们知道现实生活中我们的货币支付系统的支付流程是这样的。 当A支付100元时，银行会从A的账户中扣除100元，同时在B的账户中增加100元。 记录。 也就是说，整个交易支付过程都是由银行在中间处理和记录的。 银行是整个支付系统的中心系统。 它有一个所有所有者的总分类账，这个中央分类账记录了所有交易和付款记录。

2）P2P支付方式

比特币网络的点对点支付系统是不同的。 A向B支付100元时，不需要经过任何中央支付系统进行结算和记录。 由A和B完整记录，同时通知给P2P。 网络中的每个人，进而比特币网络中的每个终端成员，都会更新自己的账本，记录A和B之间的支付。也就是说，在P2P支付系统模式下，每个终端个体都有一个账本，而每个人的账本记录内容同步更新。 ;

· 流程理解 比特币系统是一种点对点的、去中心化的、基于“终端账本记录”技术的电子货币支付系统。 终端“账本记录技术实现”是通过前述“区块链”技术实现的；

· 支付方式汇总

o 所谓“P2P支付模式”：每个终端都有一个相同的账本；

o 所谓“中心支付模式”，就是只有一个中心节点有一个账本，就这么简单；

说了这么多，不知道大家是否已经了解了比特币的支付方式。 是的，比特币所谓的P2P支付模式就是每个人都有一个账本，所有的支付和结算过程的结果由每个人共同决定。 更新您自己的账簿记录。 当然，每个人的账本记录内容都是一样的。 至于如何实现，请稍后继续阅读。

1.2.2 货币发行流程

前面讲了这么多比特币的支付过程，那么一个很重要的问题来了，这些比特币系统中的每个人从哪里得到他们的比特币，也就是实际上是谁发行的货币？ 这道题说了算了大家就明白我经常听到或者遇到的“恶意挖矿程序”是什么东西了。

1.2.2.1 关键词

在统一为大家讲解货币发现过程之前，先给大家看几个关键词或者重点，分别是区块链、旷工和比特币奖励

·Blockchain其实是有区块链的。 之前简单说过，简单理解区块链就是记账本； 但在这里我们需要更详细地解释区块链。 我现在把区块链分成两部分来理解：区块和链。 区块链实际上记录了从最原始的票据交易到现在的交易内容。 它由区块和链两部分组成。 在比特币系统中，每 10 分钟产生一个新区块。 这10分钟产生的区块会记录最近10分钟在网络中产生的信息支付交易记录，然后通过链连接到原区块链，形成更新。 新区块链后，通知全网更新公共账单。

· 比特币奖励 这是字面意思，就是用比特币奖励某个对象。

· 旷工是指个别网络端节点通过反复重复哈希运算（哈希碰撞）的特殊软件产生工作量。 矿工需要竞争完成一道基于加密哈希算法的数学题。 数学问题的答案存在于一个新的区块中。 谁先解出答案，谁就可以在p2p网络中广播，宣告自己获得了这个区块，其他矿工就会意识到自己输了，马上开始挖下一个区块。 每个矿工在他的区块中都有一笔特殊的交易，他们会将新产生的比特币支付到自己的比特币地址。 一旦这个区块被识别和验证，即添加到区块链中，他的奖励就可以变得可用和可消费。

1.2.2.2 比特币发行

通过之前对比特币网络的研究，我们知道比特币其实是一个P2P网络，这也意味着网络中的每个人都对比特币系统的一小部分负责，但是一个主要的问题是比特币什么时候来。 它在哪里？

· (1)法币发行机制

我们都知道，对于现实生活中的法定货币，政府可以决定何时发行新纸币，但比特币没有中央政府。

(2) 比特币发行机制

在比特币系统中，矿工使用一种特殊的软件来解决数学问题。 作为对他们工作量的奖励，他们可以获得比特币系统新产生的特定数量的比特币。 这种机制就是比特币系统。 它提供了一种创新的货币发行方式，也为人们参与挖矿提供了激励。

（三）货币发行实际场景分析

如果你看完上面的讲解还有不明白的地方，笔者会结合前面区块链的内容和实际场景给你讲解。

我们从前面的学习中知道，比特币网络每10分钟就会产生一个新的区块，而这个新产生的区块会包含多个内容。

第一项内容：最近10分钟内产生的所有比特币支付交易记录；

第二个内容：是区块锁（即签名或前述数学题的答案）；

第三个内容：是新发行的比特币（奖励给第一个解决数学问题的缺席者）。

现在我们把这三个内容联系起来。 我们知道比特币 P2P 网络中的每个人都有一个账本。 这是否意味着每个人都可以篡改自己的账本？ 是的，这种可能性是存在的，所以比特币网络区块链技术就是为了防止这种情况的发生而设计的，那么大家的账本怎么才能可靠安全的更新呢？

好的，我们现在回到区块链技术。 我们知道比特币网络每 10 分钟产生一个区块。 通俗一点就是一个账本记录了当前10分钟内网络中的所有交易。 为了防止恶意篡改，区块链被签名（即锁/答案）以防止恶意篡改。 比特币网络中第一个破解这个签名的人，可以在原来的区块链上添加新的区块； 我们知道谁做义工是不可能的，所以更新后的区块也包含了第一个破解者的比特币奖励的更新账单记录； 本次奖励的比特币方式是发行新比特币的方式和过程。

2. 恶意挖矿程序的来源

我们现在了解到，旷工是整个比特币系统运行的底层基础计算保障，也是整个区块链技术的核心部分。 比特币系统的运行机制是为了保证整个比特币系统的有效运行，吸引更多的个体投入到系统中，建立缺勤奖励机制，就是通过衡量比特币的计算贡献来奖励比特币。 因此，在现实社会中，越来越多的人愿意将自己的个人电脑算力提供给比特币网络系统。 随着比特币价值的增加，越来越多的人被组织化、系统化、合法甚至非法。 为比特币系统网络提供计算支持，基本开发流程如下。

2.1 矿工与发币审核

在恶意挖矿程序的由来之前，我们需要回顾一下什么是矿工比特币技术原理通俗，挖矿奖励机制，以及比特币的发行。

我现在知道，在比特币系统中，矿工使用一种特殊的软件来解决数学问题，以换取比特币系统产生的特定数量的比特币，这种机制提供了一种发行货币的创新，同时也创造了激励机制供人们参与挖矿。 由于比特币网络交易需要矿工验证，更多的矿工参与也意味着更安全的比特币网络，但同时随着矿工越来越多，比特币系统会自动改变这些数学问题。 难度，以及难度变化的快慢，通常取决于解题的速度。