文档介绍：比特币
——起源解密
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比特币的起源——理论基础
弗里德里希·冯·哈耶克(Friedrich von Hayek,1899~1992)
他在书中颠覆了正统的货币制度观念:既然在一般商品、服务市场上自由竞争最有效率,那为什么不能在货币领域引入自由竞争?哈耶克提出了一个革命性建议:废除中央银行制度,允许私人发行货币,并自由竞争,这个竞争过程将会发现最好的货币。
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比特币的起源——灵感
米尔顿·弗里德曼(Milton Friedman,1912~2006)1976年获诺贝尔经济学奖获得者。
他产生一个伟大的灵感:可以用计算机技术(数学)来建立比国家信用更可靠的货币体系。
弗里德曼构思了一个自动化装置,可以按程序来发行货币,从而避免各国央行无限制的开动他们的印刷机。
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比特币的起源——“创世纪”
2008年11月1日, 一个名不见经传, 自称中本聪(Satoshi Nakamoto)
的密码学邮件组中发表了《比特币:一种点对点的现金支付系统》, 阐述了他对电子货币的新构想。这份邮件引起一个人的注意,哈尔·芬尼。
2009年1月3日,中本聪发布了bitcoin客户端的第一版。
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比特币的起源——第一名“矿工”
哈尔·芬尼是PGP加密的作者的之一。哈尔·芬尼早就构想过一种基于密码学的货币。他甚至曾经尝试创造过基于一种基于计算工作量的货币,名为RPOW。
事实上,比特币用到的核心技术之一,便是基于他当年提出的“可重复使用的工作量证明机制”。
哈尔·芬尼通过邮件向中本聪报告了不少BUG,然后中本聪把它们一一搞定。很快,比特币软件的运行非常稳定了。哈尔·芬尼就让它自己运行着。那时候,挖币的难度还只是1,可以通过CPU轻易地得到块,根本不需要GPU。在接下来的几个星期里, 哈尔·芬尼开采了几千个比特币。
后来,哈尔·芬尼觉得运行bitcoin客户端会导致计算机很烫,而且风扇的噪音也让他感到困扰,于是就把软件关闭了。
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比特币的起源——产生原理
每一个比特币的节点都会收集所有尚未确认的交易,并将其归集到一个数据块中,这个数据块会和前面一个数据块集成在一起。矿工节点会附加一个随机调整数,并计算前一个数据块的SHA-256哈希运算值。挖矿节点不断重复进行尝试,直到它找到的随机调整数使得产生的哈希值低于某个特定的目标。由于哈希运算是不可逆的,寻找到符合要求的随机调整数非常困难,需要一个可以预计总次数的不断试错过程。这时,工作量证明机制就发挥作用了。当一个节点找到了符合要求的解,那么它就可以向全网广播自己的结果。其他节点就可以接收这个新解出来的数据块,并检验其是否符合规则。如果其他节点通过计算哈希值发现确实满足要求(比特币要求的运算目标),那么该数据块有效,其他的节点就会接受该数据块,并将其附加在自己已有的链条之后。
除了将接收到的交易信息打包到数据块,每个数据块都会允许发行一定数量的新比特币,用来激励成功发现数据块的矿工。
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比特币的起源——产生原理
数据块
收集打包数据
尚未确认交易数据
数据打包
原有数据块
随机调整数
哈希运算
哈希值
是否低于目标值
否
是
全网广播
新数据块
检验
是否有效
是
哈希运算
接受、确认
新数据块
连续6个确认
P2P网络节点
其它节点
交易确认新币产生
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比特币的起源——产生原理
安全性问题:工作量证明机制要求计算机在计算能力为某个有限值的情况下,需要运算一定的时间才能解决,这就使得攻击者无法重写交易历史,除非他能够拥有比其余bitcoin系统更强大的计算能力,从而能以更快地速度产生数据块链。
产生数量问题:系统运行内建的机制会在平均大约每10分钟确认一个区块。参与制造新比特币的人数变动,新比特币制造的难度也随之变动,这是将整个分布式网络作为一个整体来分析,分析的依据是之前2016个区块的制作时间。因此制造的难度与一定时间内全网投入制作工作的平均运算能力相关。
在比特币网络中运算难度可以自动调节,