[blockchain-001] 比特幣簡介

1.參考文獻

http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/01/bitcoin-tutorial.html

http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/12/blockchain-tutorial.html

2.比特幣的源頭論文

https://bitcoin.org/en/bitcoin-paper

3.非對稱式加密

加密和解密需要一對鑰匙：一把公開金鑰和一把私密金鑰。你有一對鑰匙，公開金鑰可以公開告訴任何人，私密金鑰不能告訴任何人，只能你自己知道，不能泄漏。

情境1：有一個人想給你發訊息，ta用你的公開金鑰對訊息加密，然後再發給你，然後你可以用私密金鑰解密，然後看訊息。

情境2：有人有你的名義給大家/任何人發了一個訊息，如何讓大家/任何人相信是你發的呢。ta們用你的公開金鑰對這個訊息進行解密，如果解密出來的結果是可讀的可用的符合預期的，就能確認是你發的。別人沒有你的私密金鑰，加密的訊息就無法用你的公開金鑰解密。

情境3：有人用比特幣給你一筆錢，用你的公開金鑰對這筆錢進行加密，你收到了，用私密金鑰解密，得到這筆錢。

4.比特幣錢包

位元別錢包就是一對鑰匙：私密金鑰和公開金鑰。公開金鑰長度是512位二進位，太長，又為它產生一個160位二進位的指紋，寫成16進位，就是26～35個字元，這個字串就是錢包的地址，是唯一的。你向別人收錢的時候，把地址給別人就行。私密金鑰，要保護好，不要丟掉。

5.比特幣交易

步驟如下：

一個人申報一筆交易，地址A向地址B支付10個比特幣。申報參數包括：地址A的上一筆交易的Hash; 本次交易雙方的地址; A地址的公開金鑰; A地址的私密金鑰產生的數位簽章。

服務端驗證交易：找到地址A的上一筆交易確認支付放的比特幣來源合理; 計算地址A的公開金鑰指紋，確認和支付方的地址一致，驗證公開金鑰屬實; 用地址A的公開金鑰解開數位簽章，保證私密金鑰屬實。經過這三步，驗證私密金鑰屬實。

6.交易確認與區塊鏈

交易確認後，要把交易資訊寫入資料庫，全網同步之後，地址B才能真正收到錢。這個資料庫就是區塊鏈blcokchain。

對比特幣全網而言，所有的交易資料都會發送到礦工那裡，礦工把交易資料寫入到區塊鏈。一個區塊鏈是1M，一筆交易500位元組，因此一個區塊最多寫2000筆交易。礦工把2000筆交易打包在一起，組成一個區塊，計算hash。計算Hash也叫採礦。誰第一個將新區塊進入區塊鏈，就享受採礦的收益。交易一旦寫入，就無法撤銷。

挖到一個新區塊，礦工會獲得鼓勵，一開始是50比特幣，每4年減半。

比特幣全網，每十分鐘產生一個區塊，也就是2000筆交易，也就是每秒3~5筆。慢。

有一種方案是把區塊加大到2M，提升2倍速度。一個方案是BCH方案，將區塊加大到8M，提升8倍。但本質上是沒用，提升到100M也沒啥用。提升區塊大小是無解的。

7.區塊鏈全網

p2p網路，無數個節點，每個節點包含真箇區塊鏈全部資料，目前是100g左右，還會繼續增加。

8.區塊鏈本質

區塊鏈是一種特殊的分散式資料庫，可以寫入資料，可以讀取資料。每個節點地位都是平等的。每個節點都儲存了整個鏈的全部資訊。

任何人都可以架設一個伺服器做一個新節點加入網路，所有節點都會同步，保證區塊鏈一致。

一個區塊block，是一個1M的資料。一個區塊包含兩個部分：區塊頭; 區塊體。區塊頭飽含當前區塊的多個參數：本區塊產生時間;區塊體儲存資料的資料Hash; 上一個區塊的Hash等等。也就是說，根據區塊頭，可以完整地追溯到整個區塊鏈的源頭和全鏈。在資料結構上，是一個從尾逐個指向頭的單鏈。